Стабилизация, хранение и транспортировка проб для анализа

Пробы объектов окружающей среды могут отбираться как непосред-ственно перед анализом, так и заблаговременно. В последнем случае применяются промежуточные операции хранения и стабилизации проб.

Хранение проб, в том числе содержащих следовые количества анали-зируемых веществ, осложнено проблемой их потерь за счет сорбции на стенках сосудов, а также разрушения в растворителях и на поверхностях носителей под действием кислорода, света и других факторов внешней среды. В воде протекают процессы окисления-восстановления (чаще -окисления из-за наличия в воде растворенного кислорода), биохимические процессы с участием бактерий и других живущих в ней биообъектов, а также физические и физико-химические процессы сорбции, седиментации и др. В водных растворах, например, нитраты в при­сутствии органики могут восстанавливаться до нитритов или даже до ио­нов аммония (а в отсутствии органики эти процессы могут идти в обратную сторону из-за наличия в воде растворенного кислорода), а сульфаты - до сульфитов. Сам растворенный кислород может расходо­ваться на окисление этих органических веществ. Соответственно могут изменяться и органолептические свойства воды - запах, вкус, цвет, мутность.

Некоторые элементы и их соединения способны довольно легко ад­сорбироваться на стенках сосудов (железо, алюминий, медь, кадмий, мар­ганец, хром, цинк, фосфаты и др.). Из стекла (особенно из темного) или пластмассы бутылей, напротив, ряд микроэлементов и следы веществ могут выщелачиваться (бор, кремний, натрий, калий и др.). Указанные процессы иногда довольно значительно сказываются на ухудшении дос­товерности и точности последующего анализа, поэтому данная группа технологических процедур хранения и стабилизации проб в экоаналитическом контроле имеет важное значение.

Применение экспрессных полевых методов анализа «на месте» помо­гает избежать многих осложнений с изменениями состояния анализируе­мых проб, однако это удается далеко не всегда, поэтому необходимо иметь представление о процессах, идущих в средах при хранении проб, а также знать правила его правильного осуществления. В зависимости от предполагаемой продолжительности хранения отобранных проб иногда применяют процедуры их консервации (стабилизации). При этом универ­сального консервирующего средства не существует, поэтому для анализа отбирают несколько проб, каждую из которых консервируют, добавляя соответствующие химикаты или применяя другие специальные приемы стабилизации.

Для этого используют различные способы: применение максимально инертной (соответствующей свойствам веществ) посуды; приемы «захо-лаживания» и затемнения пробы; обработку (продувку) ее инертными га­зами; предварительное насыщение рабочих поверхностей веществом, аналогичным анализируемому («тренировка» поверхностей); введение дополнительных веществ-стабилизаторов и т.д. Стараются также макси­мально сокращать время хранения и доставки проб, так как применение консервирующих средств полностью не предохраняет определяемое ве­щество или саму среду от изменений. Поэтому стараются даже консерви­рованные пробы анализировать сразу или на следующий день, но не позднее, чем на третьи сутки после отбора пробы. При этом консервация сточных вод вообще весьма затруднительна. Но тем не менее, данный технологический прием применяется довольно часто.

В процессе экоаналитической деятельности для обеспечения досто­верности результатов все реагенты, особенно применяемые в больших количествах (вода, прочие растворители и др.), должны быть по возмож­ности высочайшей чистоты (с индексами очистки ОСЧ, ХЧ или хотя бы ЧДА). При этом для определения очень низких концентраций (одна часть на триллион и ниже) даже реагенты высокой чистоты перед применением необходимо очищать дополнительно. Поэтому реагенты (в том числе для растворения и стабилизации с их помощью проб) следует выбирать не только исходя из их химических свойств, но и с точки зрения возможностей качественной очистки. Так, предпочтительны кислоты, которые можно перегнать при низкой температуре (НСl, HNO₃). Следует избегать использования окрашенных пробок, поскольку пигменты могут содержать загрязняющие вещества или сами загрязнять хранящиеся под ними пробы.

Материалы, из которых изготовлены сосуды, устройства и инструменты для отбора проб, должны быть устойчивыми к действию образца или реагента. Их поверхность должна быть гладкой (не допускаются ржавые пинцеты или шпатели) и легко очищаться. В этом отношении наилучшие свойства имеет посуда из тефлона, однако следует учитывать, что она имеет зернистую структуру и может адсорбировать многие соединения (особенно при повышенной температуре). Желательно использовать тщательно вымытые стеклянные (притертые) или полиэтиленовые (тефлоновые) пробки. Корковые или резиновые пробки предварительно кипятят в дистиллированной воде или обертывают полиэтиленовой пленкой.

Установлено также, что подготовленная для отбора образцов или проб стеклянная и полиэтиленовая посуда через несколько часов накапливает на поверхности загрязнения, адсорбируя их из воздуха лаборатории. Поэтому посуду необходимо обрабатывать непосредственно перед применением. В некоторых работах предлагается выдерживать стеклянную посуду перед использованием в течение 12 часов при 500°С. Полимерные контейнеры и другую посуду обычно выдерживают несколько дней заполненными разбавленной (10%-ной) азотной кислотой (квалификации не хуже ХЧ) с ежедневным ее обновлением и промывкой посуды дистиллированной водой высокой чистоты. При этом не рекомендуется ополаскивать посуду органическими растворителями. Если контейнер используется для отбора биопроб, то его заполняют водой, поскольку кислоты могут впитываться в полимеры. Полиэтиленовые бутыли для проб воды при определении ртути необходимо предварительно обрабатывать хлороформом и парами царской водки (только в этом случае можно избежать потерь ртути из-за ее реакций с добавками, содержащимися в полиолефиновых пластмассах).

Несмотря на стабилизацию (консервацию) проб, время их хранения и транспортировки для анализа должно быть минимальным. Для этого стараются размещать стационарные экоаналитические лаборатории как можно ближе к контролируемому природному объекту. Используют и передвижные лаборатории на автомашинах, где применяются упрощенные и менее точные экспресс-методы, а также полевые переносные лаборатории.

Если нельзя обеспечить полностью соответствующие условия работы на месте отбора проб (мороз, плохое освещение, недостаток времени) или требуется высокоточный результат, рекомендуется перевозить пробы в стационарную лабораторию.

Транспортировать пробы воды следует быстро, но осторожно, в соответствующей таре и упаковке, гарантирующих сохранность и предохраняющих воду от замерзания или перегревания.

Для транспортировки водных растворов особо токсичных веществ применяют специальные герметичные металлические защитные контейнеры, сконструированные по принципу «матрешки».

Принципиально следует избегать процедуры хранения проб воды (да и других объектов), однако если это неизбежно, то хранить их надо консервированными, не более одних суток, при пониженной температуре (например, в рабочем холодильнике) обычно до следующего утра. Целесообразно также не допускать при хранении проб воды попадания на них прямых солнечных или других ярких лучей света. Емкости с пробами воды должны наполняться почти доверху («под пробку») так, чтобы в них оставалась минимальная воздушная подушка (1-2 см).

Особенностью проб воздуха является то, что как таковые (воздух, отобранный в специальные емкости) их практически никогда не хранят. Исключение составляют пробы веществ, отделенных от воздушной среды путем аспирации в жидкость или сорбции на твердые поглотители.

Хранение проб почвы, отобранной для анализа, определяется как спецификой самой почвы, так и свойствами загрязняющих ее веществ.

При экоаналитическом контроле загрязнения почв пестицидами и минеральными удобрениями, как и во всех остальных случаях, стараются пробы почвы на содержание остатков химикатов анализировать как можно раньше в естественно-влажном состоянии. Если в течение одного дня анализ провести невозможно, пробы, отобранные для определения содержания, например, хлорорганических пестицидов (ХОП), высушивают до воздушно-сухого состояния в темном помещении. При определении фосфорорганических пестицидов (ФОП) почвенные пробы рекомендуется хранить в холодильнике без высушивания не более 3 суток при температуре не выше 4°С. Время хранения экстрактов ФОП - не более 10 суток, а ХОП - 30 суток. Пробы почвы на содержание остатков удобрении (так же, как и в случае с ХОП) анализируют в воздушно-сухом состоянии.

В соответствии с существующими общими требованиями к отбору проб почвы (ГОСТ 17.4.3.01-83 - СТ СЭВ 3847-82) упаковку, транспортирование и хранение проб осуществляют в зависимости от цели и метода анализа. Пробы, отобранные для химического анализа в стеклянные банки с притертыми пробками, следует упаковывать, транспортировать и хранить в емкостях из химически нейтрального материала. Допускается анализ проб в течение 2 суток при условии, что температура хранения не превышала 4°С. В процессе транспортировки и хранения почвенных проб должны быть приняты меры по предупреждению возможности их вторичного загрязнения.

Дата добавления: 2014-01-06