Adatgyőjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb mőszerei

Átírás

1 GazdálkodásimodulGazdaságtudományismeretekI.Közgazdaságtan KÖRNYEZETGAZDÁLKODÁSIMÉRNÖKIMScTERMÉSZETVÉDELMIMÉRNÖKIMSc Tudományos kutatásmódszertani, elemzési és közlési ismeretek modul Adatgyőjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb mőszerei KÖRNYEZETGAZDÁLKODÁSI MÉRNÖKI MSc 1

2 Az analitikai módszerek csoportosítása 71. Lecke 2

3 Mőszeres kémiai analitikai módszerek -Spektroszkópiás módszerek (optikai-, tömeg-, elektron-, akusztikus spektroszkópia) -Kromatográfiás eljárások -Elekroanalitikai módszerek -Termikus (termoanalitikai) módszerek 3

4 Környezetvédelmi analitika felosztása Atom spektroszkópia Biológiai teszt Elektroanalitika (potenciometria, coulometria, elektroforézis) Klasszikus analitika (titrálás) Kromatográfia Molekula spektroszkópia 4

5 Elektroanalitika Környezetvédelemben felhasznált elektroanalítikai módszerek Potenciometria (ph, Li +, F - ) Voltametria (oldott oxigén) Coulometra (AOX) Vezetıképesség mérés, (konduktometria) Elektroforézis (Cu 2+, ClO 4-, Fe 2+ /Fe 3+, 5

6 Optikai spektroszkópiás módszerek Az elektromágneses sugárzás elıállításával, alkalmazásával, illetve mérésével foglalkozó módszereket soroljuk ide. 6

7 Tömegspektroszkópia 1. Minta bejuttatása a készülékbe Ionizáció és módszerei Elektronütközéses ionizáció Kémiai ionizáció Elpárologtatásos ionizáció Szeparálás Mágneseses Qadrupol Repülési idı szerinti (TOF) Detektálás 7

8 Fényemisszión alapuló módszerek AES (atomemissziós spektroszkópia) Lángfotometria: Oldatok elemzésére szolgál, de csak könnyen gerjeszthetı elemek meghatározására alkalmas (általában alkáli-, alkáli-földfémek). - Finom permet formájában juttatjuk a lángba az oldott mintát. Atomizáció és gerjesztés zajlik a belsı lángkúpban, oxidációs folyamatok a külsı lángkúpban. -Alkalmazhatósága a lánghımérséklettıl függ, amely általában alacsony hımérséklető sugárforrásból származik. - Sorozatmérésekhez kiválóan alkalmas - Gond lehet a stabil láng elıállítása Na Li K Cu Ca Pb 8

9 Fényabszorpción alapuló módszerek AAS (Atom-Abszorpciós Spektroszkópia) 1. Lángban történı atomizáció hatására, gızállapotú szabad atomok keletkeznek. 2. A lángban lévı szabad atomok külsı fényforrásból származó sugárzás hatására gerjesztıdnek. Az alapállapotú atomok az elsı tiltott elektrongerjesztési szintre kerülve elnyelik a fényforrás által emittált, megfelelı hullámhosszú sugárzást. 3. Az abszorpció mértéke a mérıvonal intenzitás-különbségébıl állapítható meg a Lambert-Beer törvény alapján. A = lg (I o /I) = ε l c A abszorbancia (elnyelés) I o a mérıvonal intenzitása (kontroll) I a mérıvonal intenzitása (mért mintán) l az abszorbeáló közeg átlagos vastagsága c a minta koncentrációja ε vizsgált alkotó moláris elnyelési együtthatója 9

10 Fényabszorpción alapuló módszerek Molekulaspektroszkópiai módszerek (MS) 1. Elektronspin rezonancia (ESR) spektroszkópia 2. IR (infravörös) spektroszkópia 3. Magmágneses rezonancia (NMR) spektroszkópia 4. Mössbauer spektroszkópia 5. Raman spektroszkópia 6. UV-látható (UV-VIS) spektroszkópia 10

11 Atom és molekula spektroszkópiás módszerek alkalmazásai Módszer Elv Vizsgált anyag 1. Atom abszorpció (AAS) Abs* szervetlen 2. Induktívan kapcsolt szervetlen plazma gerjesztés (ICP) 3. Infravörös spektroszkópia (IR) Abs szerves 4. Fluorescens spektroszkópia (Fl) Em szerves 5. Lángfotometria Em szervetlen 6. Röntgen Fluoreszcens Em szervetlen spektrószkópia (XRF) 7. Ultraibolya és látható Abs szerves spektroszkópia (UV-VIS) * Abs = abszorpció Em = emisszió; 11

12 Gravimetria A gravimetria a gravitáció szóból származó tömeghatározási módszer, ahol a meghatározandó komponenshez reagenst adagolunk, és a keletkezett csapadék tömegét mérjük. K old = [K z+ ] v+ [A z- ] v- /[K v+ A v- ] K old = oldhatósági egyensúly K, A = kation, anion z+, z- = kation és anion töltése 12 v+, v- = kation és anion sztöhiometriai együtthatói

13 Turbidimetria A fényforrásból kilépı fény intenzitása a fényútba kerülı részecskék koncentrációjától, az alkalmazott fény hullámhosszától és a részecskék minıségétıl függ. A kalibrálás standard oldatokkal történik. Alkalmazható: zavarosság, lebegıanyag tartalom meghatározására. A kijövı fény intenzitását részben a Lambert Beer törvény írja le. 13

14 Kérdések a leckéhez Mőszeres kémiai analitikai módszerek A környezetvédelmi analitika felosztása A környezetvédelemben alkalmazott elektroanalitikai módszerek 14

15 KÖSZÖNÖM FIGYELMÜKET! 15