Порівняльна характеристика ефективності електрохімічних методів дослідження вмісту важких металів у стічних водах

Abstract

Мета роботи – порівняти ефективність різних сучасних електрохімічних методів дослідження, які застосовуються для визначення концентрації важких металів у стічних водах, використовуючи дані літературних джерел. Аналіз даних літератури щодо можливостей, переваг та недоліків вольтамперометричних, потенціометричних, кулонометричних та кондуктометричних методів дослідження вмісту важких металів у стічних водах. Електрохімічні методи є одними з найпоширеніших сучасних методів аналізу складу стічних вод. Їх перевагами є висока селективність, низька межа реєстрації концентрацій (до 10-10 М для інверсійних вольтамперометричних методів), простота у виконанні, відсутність попередньої тривалої підготовки проб для аналізу, можливість проведення вимірів в мікрооб’ємах без руйнування зразків та автоматизації процесу для безперервного визначення концентрацій металів в процесі очищення стічних вод, відносно недороге обладнання, здатність визначення концентрацій декількох іонів металів в суміші. Проведені дослідження показали, що серед електрохімічних методів дослідження найчастіше для визначення концентрації важких металів в стічних водах використовують різні варіанти вольтамперометричних методів дослідження (полярографію та різновиди інверсійної вольтамперометрії) та потенціометричних методів дослідження, зокрема з високочутливими та специфічними іоноселективними індикаторними електродами. Узагальнено теоретичний матеріал по електрохімічним методам визначення вмісту йонів важких металів у стічних водах.

Цель работы – сравнить эффективность различных электрохимических методов исследования, применяемых для определения концентрации тяжелых металлов в сточных водах, используя данные литературных источников. Анализ данных литературы о возможностях, преимуществах и недостатках вольтамперометрических, потенциометрических, кулонометрических и кондуктометрических методов исследования содержания тяжелых металлов в сточных водах. Электрохимические методы являются одними из самых распространенных для анализа состава сточных вод. Среди их преимуществ следует отметить высокую селективность, низкий предел регистрации концентраций (до 10-10 М для инверсионных вольтамперометрических методов), простоту в исполнении, отсутствие предварительной длительной подготовки проб для анализа, возможность измерения в микрообъёмах без разрушения образцов и автоматизации процесса для непрерывного определения концентраций металлов при очистке сточных вод, относительно недорогое оборудование, способность определения концентраций нескольких ионов металлов в смеси. Проведенные исследования показали, что для определения концентрации тяжелых металлов в сточных водах с наибольшей эффективностью используют различные варианты вольтамперометрических методов исследования (полярография и разновидности инверсионной вольтамперометрии) и потенциометрических методов исследования, в частности с высокочувствительными и специфическими ионоселективными индикаторными электродами. Обобщен теоретический материал по современным электрохимическим методам определения содержания ионов тяжелых металлов в сточных водах.

Сompare the various modern electrochemical research methods effectiveness used to determine the heavy metals concentration in waste water, based on the literature data. Analysis of literature data on the possibilities, advantages and disadvantages of voltammetric, potentiometric, coulometric and conductometric methods for the heavy metals content studying in waste water. The electrochemical methods are the most common methods for analyzing the composition of waste water. Among their advantages, it should be noted high selectivity, low concentration registration limit (up to 10-10 M for stripping voltammetric methods), simplicity in execution, absence of preliminary long-term samples preparation for analysis, the ability to microvolumes measure without samples destroying and automation of the process for continuous metals concentrations determination in waste water treatment, relatively inexpensive equipment, the ability to determine the concentration of several metal ions in a mixture. The studies have shown that most often the concentration of heavy metals in waste water determine with the using of the different modifications of voltammetric research methods (polarography and varieties of stripping voltammetry) and potentiometric research methods in particular with highly sensitive and specific ion-selective indicator electrodes. The theoretical material on modern electrochemical methods for the heavy metal ions content determining in waste water is generalized.