- •Часть 3. Лабораторные работы Лабораторная работа № 1 определение массовой концентрации тяжелых металлов в воде методом атомно-абсорбционной спектрометрии
- •1. Задачи работы.
- •2. Предварительные сведения.
- •3. Описание экспериментальной установки.
- •4. Порядок выполнения лабораторной работы.
- •4.1. Включение и настройка спектрометра
- •4.2. Ручная градуировка.
- •4.3. Установление точки граница сплайна.
- •5. Методика выполнения измерения массовой концентрации вещества.
- •5.1. Проведение «холостой атомизации».
- •5.2. Выполнение измерений пробы.
- •5.3. Обработка результатов измерений
- •5.4. Оформление результатов измерения
- •6. Содержание отчета
- •6.1. Задачи работы.
- •7. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 2
- •1. Задачи работы
- •2. Предварительные сведения
- •3. Описание экспериментальной установки
- •4. Порядок выполнения работы
- •5. Содержание отчета
- •5. Содержание отчета
- •5.1. Задачи работы.
- •6. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №3 измерение концентрации оксида углерода и углеводородов в отработанных газах автомобилей
- •1. Задачи работы
- •2. Предварительные сведения
- •2.1. Характеристика выбросов автотранспорта
- •2.2. Идеальное соотношение горючего и воздуха
- •2.3. Ознакомление с методом экспресс-анализа. Изучение принципа работы индикаторных трубок и насоса-пробоотборника
- •2.4. Описание экспериментальной установки
- •3. Порядок выполнения работы
- •5. Содержание отчета
- •5.1. Задачи работы.
- •6. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 4 исследование спектров поглощения газов методом инфракрасной фурье спектроскопии
- •1. Цель работы
- •2. Предварительные сведения
- •3. Конструкция и принцип работы Фурье-спектрометра фсм-1201.
- •3.1. Описание экспериментальной установки.
- •4. Порядок выполнения работы
- •4.1. Подготовка Фурье-спектрометра к работе.
- •4.2. Проведение измерений.
- •5. Содержание отчёта
- •5.1. Задачи работы.
- •6. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 5 измерение счётной концентрации аэрозольных частиц методом оптического светорассеяния
- •1. Задачи работы
- •2. Предварительные сведения
- •2. Описание экспериментальной установки
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Содержание отчёта
- •4.1. Задачи работы.
- •5. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №7 определение содержания тяжелых металлов в воде методом вольтамперометрии
- •1. Задачи работы.
- •2. Описание экспериментальной установки.
- •3. Порядок выполнения лабораторной работы
- •3.1. Контроль чистоты измерительных ячеек
- •3.2. Определение концентраций элементов по методу добавок
- •3.3. Определение концентрации элементов по методу стандартов
- •4.1. Задачи работы
- •Лабораторная работа № 8 измерение концентрации составляющих газовой смеси с помощью квадрупольного масс-спектрометра
- •1. Задачи работы.
- •2. Описание экспериментальной установки
- •2.1. Откачная вакуумная система и система ввода пробы (свп).
- •3. Порядок выполнения работы.
- •4.1.Порядок выключения мс:
- •5. Содержание отчета.
- •5.1.Задачи работы.
- •6. Контрольные вопросы.
- •Лабораторная работа № 8 измерение влажности воздуха с помощью резистивных датчиков влажности
- •1. Задачи работы
- •2. Описание экспериментальной установки
- •3. Методика выполнения работы
- •4.1. Задачи работы.
- •Лабораторная работа № 9
- •1. Задачи работы
- •2. Предварительные сведения
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Содержание отчета
- •4.1. Задачи работы.
- •5. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 10 измерение мощности амбиентной дозы гамма-излучения
- •1. Цель работы
- •2. Принцип работы и описание ионизационного дозиметра гамма-излучения
- •2.1 Технические характеристики дозиметров
- •2.2 Объем радиационного контроля
- •3. Измерение мощности амбиентной дозы гамма-излучения
- •Проведение измерений мощности амбиентной дозы гамма-излучения –н*(10) переносным дозиметром дбг-06т.
- •4. Содержание отчета
- •5. Контроль точности результатов дозиметрических измерений
- •11 Обработка результатов измерений в лабораторных работах
- •12 Методы прямых количественных определений с помощью инструментальных измерений
6. Содержание отчета
6.1. Задачи работы.
6.2. Провести измерения пробы предложенной преподавателем.
6.3. Оформить протокол измерений.
6.4. Обработка результатов измерений.
6.5. Оценка погрешностей.
6.6. Выводы (оценить содержание элемента в пробе, сравнить его с ПДК)
7. Контрольные вопросы
7.1. Что такое атомизация?
7.2. Какие металлы принято называть тяжелыми?
7.3. Перечислите основные блоки и принцип действия прибора МГА-915.
7.4. Какие источники излучения используются в ААС?
7.5. Для чего нужен аргон в приборе?
7.6. Сформулируйте закон Бугера–Ламберта-Бера.
7.7. Сформулируйте условия Уолша.
7.8. Что такое эффект Зеемана?
7.9. В чем заключается метод атомной абсорбции, его отличие от других спектральных методов?
7.10. Что такое температурная программа? Перечислите ее основные этапы.
Лабораторная работа № 2
ИЗМЕРЕНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ КОМПОНЕНТОВ В ГАЗОВОЙ СМЕСИ МЕТОДОМ ИНФРАКРАСНОЙ СПЕКТРОМЕТРИИ
1. Задачи работы
Знакомство с инфракрасным (ИК) методом анализа и изучение принципа работы и устройства макета газоанализатора.
Освоение методики построения градуировочной характеристики макета инфракрасного газоанализатора с помощью стандартных газовых смесей в баллонах под давлением.
Измерение неизвестной концентрации газа из баллона.
2. Предварительные сведения
Методы ИК-спектрометрии широко используют для измерения газов, вызывающих парниковый эффект. Парниковый эффект (по-английски greenhouse) считают причиной глобального потепления, которое наблюдается в последние 100 лет. Это потепление происходит из-за роста концентраций ряда газов в атмосфере в результате антропогенной деятельности человека. Миллиарды тонн углекислого газа ежегодно поступают в атмосферу при сжигании дров, угля, нефти, газа. Миллионы тонн метана каждый год выделяются при разработках газа и гниении органических остатков. Кроме того, в атмосфере увеличивается содержание водяного пара. Все вместе эти газы и создают парниковый эффект.
Максимум интенсивности солнечного излучения приходится на видимую область и проходит через атмосферу Земли. Затем отражённое от поверхности Земли излучение имеет максимум уже в ИК области спектра. Парниковые газы имеют интенсивные колебательно - вращательные полосы поглощения, расположенные в ИК области спектра электромагнитного излучения, и достаточно продолжительные времена жизни в атмосфере. Полосы поглощения парниковых газов в ИК области создают экранирование отражённого излучения от Земли и приводят к переизлучению его в обратном направлении, что приводит к повышению температуры нижнего слоя тропосферы. Этот эффект по аналогии с эффектом, создаваемым в теплицах, получил название парниковый.
По величине относительного вклада в формирование парникового эффекта газовые примеси атмосферы можно расположить в следующем порядке: СО2 (около 50%), СН4 (около 20 %), ХФУ (хлорфторуглеводороды) (около 18%), тропосферный озон (около 8%), закись азота (около 4%). Из перечисленных газов только ХФУ относятся к газовым примесям полностью искусственного происхождения, природные источники которых в тропосфере не обнаружены.
Для измерения концентрации парниковых газов наиболее перспективными являются ИК газоанализаторы.
Инфракрасная спектрометрия основана на том, что многие газы, за исключением таких как О2 , N2 , H2 , Cl2 и одноатомных газов, имеют свойство поглощать ИК излучение в области спектра, характерной только для определённого газа. При прохождении излучения через газовую смесь, поглощение в соответствии с законом Бугера - Ламберта – Бера.
Поглощение происходит на длине волны, характерной для каждого определенного газа. Для СН4 такой характерной является длина волны 3,3 мкм, на которой происходит максимальное поглощение светового потока.