CC BY
0[4] Руководство по эксплуатации ГАНК-4 (РЭ КПГУ 413322 002, V 8.21) // М.: НПО «Прибор» ГАНК». 2004. 29 с.
[5] Руководство по эксплуатации DustTrak-8533 (P/N 6001898) // USA. TSI Incorporated. 2019. 87 с.
[6] Азаров В.Н. Горшков Е.В. Мелкодисперсная пыль как фактор загрязнения атмосферного воздуха// Социология города. 2018. вып. 4. С 5-14
[7] Глинянова И.Ю., Ерофеев В.Т., Афонин В.В. Интегральная экспресс-оценка экологического состояния территорий с использованием аэрозолей // Вестник МГСУ. 2022 Т. 17 вып. 7 С. 897-913.
[8] Невмержицкий Н.В. Методика оценки и прогнозирования экстремального загрязнения воздуха на автомагистралях мелкодисперсными взвешенными частицами РМ 10 и РМ2.5 // Дис. М., 2017. 155 с
ИЗВЛЕЧЕНИЕ ВЫСОКОЛЕТУЧИХ СОЕДИНЕНИЙ ИЗ МОРСКОЙ ВОДЫ ГАЗОМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ С ПРИМЕНЕНИЕМ БАРБОТЕРА
Садомский Владислав Владимирович
Ведущий специалист, лаборатории экологических исследований ТОО «SED»,
Алматы, Казахстан Рязанцев Виталий Сергеевич специалист, лаборатории экологических исследований ТОО «SED»,
Алматы, Казахстан Уланов Владислав Александрович специалист, лаборатории экологических исследований ТОО «SED»,
Алматы, Казахстан
EXTRACTION OF HIGHLY VOLATILE COMPOUNDS FROM SEA ATER BY GASOMETRIC
METHOD USING A BUBBLER
Vladislav V. Sadomskiy
Leading specialist of "SED" LLP environmental surveys test laboratory,
Almaty, Kazakhstan Vitaliy S. Ryazantsev
специалист, лаборатории экологических исследований ТОО «SED»,
Алматы, Казахстан Vladislav A. Ulanov
Specialist of "SED" LLP environmental surveys test laboratory,
Almaty, Kazakhstan DOI: 10.31618/NAS.2413-5291.2024.1.102-103.917 АННОТАЦИЯ
При реализации проектных разработок для морских сооружений в обязательном порядке учитывается фактор негативного воздействия высоколетучих (агрессивных) соединений, содержащихся в морской воде, на металлические конструкции морских комплексов.
Исследование содержания высоколетучих (газообразных) соединений в морской воде имеет определенные сложности, так как процесс требует соблюдения специфических условий по их извлечению из водного раствора в ограниченные временные сроки. При несоблюдении данного регламента достоверность результатов будет сомнительна. Также необходимо учитывать, что затруднённость в осуществлении подобных исследований обусловлена их проведением в полевых условиях.
В предложенной статье приведена экспериментальная методика газометрии с применением циркуляционного способа барботирования, что позволяет извлечь высоколетучие соединения из морской воды в сжатые сроки с их последующим анализом на газоаналитическом оборудовании.
На основе опытных замеров проведена валидация методики с целью оценки репрезентативности полученных результатов, а также актуальности применения этой методики как базового метода газометрии при исследовании содержания высоколетучих соединений в морской воде.
ABSTRACT
When implementing design developments for offshore structures, it is mandatory to take into account the factor negative impact of highly volatile (aggressive) compounds contained in sea water on the metal structures of offshore complexes.
Study of the content of highly volatile compounds (gaseous) in seawater has certain difficulties, since the process requires compliance with specific conditions for their extraction from an aqueous solution in a limited time frame. If these regulations are not followed, the reliability of the results will be untenable.
It is also necessary to consider that the difficulty in implementing such studies is determined by their implementation in field conditions.
An experimental gasometry technique using the circulation bubbling method, which makes it possible to extract highly volatile compounds from sea water in a short time for the purpose of their subsequent analysis using a gas analyzer is provided in this article.
Based on experimental measurements, the validation of the technique was carried out in order to assess the representativeness of the results obtained, as well as the relevance of using this technique as a basic method of gasometry in the study of the content of highly volatile compounds in seawater. Ключевые слова: газометрия, высоколетучие соединения, барботер Key words: gasometry, highly volatile compounds, bubbler
ВВЕДЕНИЕ
Одним из существенных критериев в процессе проектирования конструкций для различных производственных сооружений при строительстве и эксплуатации морских комплексов определено обеспечение превентивных мер защиты от различных воздействий природного и техногенного характера.
В предложенной статье затрагивается подход в исследовании высоколетучих соединений в морской воде, которые в той или иной степени способствуют коррозионному износу конструкций морских комплексов и, как следствие, сокращают сроки их эксплуатационной пригодности.
Определение содержания высоколетучих соединений, в частности, толуола, ксилола, аммиака и т.д. в морской воде в недостаточной степени методически проработано [1], так как процедура требует соблюдения специфических условий и технического оснащения, обеспечивающих извлечение газообразных соединений из водного раствора за критически малый временной период [2]. При этом отбор морской воды для анализируемого образца должен ограничиваться секундами, а экстракцию газообразного соединения из него необходимо проводить в герметизированном режиме. В противном случае, достоверность результатов в прогрессии будет сводиться к нулю за счет быстрого улетучивания газообразных соединений из исследуемого образца.
В рамках опытной методологии проэксперементирован газометрический метод с применением барботера [3], который позволяет
извлечь высоколетучие соединения из морской воды с соблюдением ранее обозначенных условий.
По результатам полученных
экспериментальных замеров проведена валидация методологии на претенциозность с целью оценки достоверности опытных замеров и возможности её применения при определении содержания высоколетучих соединений в морской воде.
ОСНОВЫ МЕТОДОЛОГИЧЕСКОГО
ПОДХОДА
Экспериментальная методология извлечения высоколетучих соединений из морской воды основывается на методе измерения радона в воде с применением циркуляционного способа барботирования [4], при котором радиоактивные изотопы радона первоначально извлекаются (экстрагируются) из водного раствора с последующим измерением их радиационной активности.
Технические условия экспериментальной методологии включают:
Первый этап - извлечение высоколетучих соединений из образца морской воды посредством циркуляционной прокачки посредством модульной воздуходувки, а именно - барботированием в течении фиксированного временного периода с накоплением в барботёре извлекаемой газообразной фракции (рисунок 1);
Второй этап - измерение содержания высоколетучих соединений экспресс-методом на основе циркуляционной прокачки через барботерную камеру-накопитель и
газоаналитическое оборудование (рисунок 2), которое технически приемлемо для этих целей.
Рисунок 1. Схема циркуляционной прокачки при барботировании
Рисунок 2. Схема циркуляционной прокачки при замерах концентрации высоколетучих соединений
ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНИЕ ПОДХОДА На первом этапе отбор образцов при опытных испытаниях с применением газометрического метода осуществлялся прямоточным наполнением пробоотборника из батометра с соблюдением условий герметичности. Далее, для извлечения высоколетучих соединений в барботер осуществлялась циркуляционная прокачка отобранных образцов морской воды посредством модульной воздуходувки в течении 5-ти минут. Для каждого исследуемого компонента газообразного соединения проводилась раздельная процедура отбора и барботирования образца из морской воды.
На завершающем втором этапе по каждому высоколетучему соединению проведены измерения на газоанализаторе ГАНК-4 в пятикратной повторности согласно условий аттестованной методики [5].
С целью установления достоверности результата, для каждого исследованного компонента проведена процедура валидации газометрического метода с оценкой его прецизионности по осредненным показателям (таблица 1).
Таблица 1
Показатели прецизионности газометрического метода
средний показатель а t Z % и и, %
мг/л II % содержал.
на примере ксилола ((СНэЬС6Н4)
0,008 || 0,08 0,00045 2,6-6 -0,0002 102,2 +0,0004 99,8
на примере сероводорода (H2S)
0,0001 || 0,001 0,00005 1Д"6 -0,000001 100,9 +0,000005 99,9
Где: ст - стандартное отклонение t - статистика стабильности; Z - интервал доверия;
- достоверность метода; и - неопределённость метода; и% - оценка прецизионности.
ВЫВОДЫ
Предложенный экспериментально-
методологический подход [6-7] позволяет проводить газометрические исследования высоколетучих соединений в полевых условиях с приемлемой прецизионностью не ниже 99,8% и, как следствие, на их основании принимать эффективные решения по обеспечению антикоррозионной защиты для производственных конструкций, эксплуатируемых в условиях морской среды. Данное заключение также подтверждается результатами, представленными в запатентованном методе по определению
концентрации газа в жидкости на основе дегазации
[3].
ЛИТЕРАТУРА
[1] Справочное руководство по измерениям при анализе почвы, воды и воздуха, а также технических газов (Drager-Tube/CMS) // Любек, 2001. 12-е изд. 403 с.
[2] Толмачёва Е.К. Роль газометрических исследований при прогнозе нефтегазоносности // Недра Поволжья и Прикаспия. 2012. 42 с.
[3] Денисламов И.З., Рабартдинов З.Р. Способ определения концентрации газа в жидкости //
Патент РФ № 2488092 C1. Патентообладатели Денисламов И.З., Рабартдинов З.Р. 2012.
[4] Руководство по эксплуатации Альфарад плюс (БВЕК 590000.001 РЭ) // М: НТМ-Защита, 2014. 86 с.
[5] Руководство по эксплуатации ГАНК-4 (РЭ КПГУ 413322 002, V 8.21) // М.: НПО «Прибор» ГАНК», 2004. 29 с.
[6] Norair M. Beylerian, Louisa R. Vardanyan, Romik S. Harutyunyan, Razmik L.
Vardanyan Kinetics and Mechanism of Potassium Persulfate Decomposition in Aqueous Solutions Studied by a Gasometric Method. Macromolecular Chemistry and Physics, vol. 203, no. 1. 2002. P. 212218.
[7] Wheatland A. B., Smith L. J. Gasometric determination of dissolved oxygen in pure and saline water as a check of titrimetric methods. Journal of Applied Chemistry, vol. 5. no. 3. 1955. P. 144-148.
ИЗМЕРЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ГАЗООБРАЗНЫХ СОЕДИНЕНИЙ В ПОВЕРХНОСТНОМ СЛОЕ
ПОЧВЫ ГАЗОМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ
Садомский Владислав Владимирович
Ведущий специалист, лаборатории экологических исследований ТОО «SED»,
Алматы, Казахстан Уланов Владислав Александрович специалист, лаборатории экологических исследований ТОО «SED»,
Алматы, Казахстан Рязанцев Виталий Сергеевич специалист, лаборатории экологических исследований ТОО «SED»,
Алматы, Казахстан
MEASUREMENT OF THE CONTENT OF GASEOUS COMPOUNDS IN THE SURFACE LAYER OF
THE SOIL USING THE GASOMETRIC METHOD
Vladislav V. Sadomskiy
Leading specialist of "SED" LLP environmental surveys test laboratory,
Almaty, Kazakhstan Vladislav A. Ulanov
Specialist of "SED" LLP environmental surveys test laboratory,
Almaty, Kazakhstan Vitaliy S. Ryazantsev
специалист, лаборатории экологических исследований ТОО «SED»,
Алматы, Казахстан DOI: 10.31618/NAS.2413-5291.2024.1.102-103.91822 АННОТАЦИЯ
На современном этапе исследование содержания газообразных соединений и их процентное соотношение в почвенном покрове преследуют разноплановые цели. Как правило, их природное содержание учитывается как при проектировании различных подземных коммуникаций с антикоррозионным покрытием, так и при проведении масштабных озеленительных мероприятий.
Немаловажный фактор в газометрических исследованиях почв также оказывает техногенное воздействие, включающее: аварии на газо-нефтепроводах, разливы различных токсичных веществ, образование озоноразрушающих соединений в промышленной сфере и эмиссия биогенных газов в сельском хозяйстве.
Газометрические исследования почвенного воздуха в заглубленных горизонтах почвы методически проработаны и не имеют каких-либо технических препонов. В тоже время проведение аналогичных исследований в поверхностном слое почвы имеет свои особенности, так как они не могут проводиться в условно замкнутом пространстве как при замерах в глубинных слоях.
В статье приведена экспериментальная методология по извлечению газообразных соединений методом дегазации из поверхностного слоя почвы с измерением их концентрации на газоаналитическом оборудовании.
С целью оценки репрезентативности метода проведена экстраполяция сравнительных измерений, полученных на основе аттестованной методологии.
ABSTRACT
At the present stage, the study of the content of gaseous compounds and their percentage in the soil cover pursues diverse goals. As a rule, their natural content is taken into account both when designing various underground communications with anti-corrosion coating, and when implementing large-scale landscaping activities.
An important factor in gasometric studies of soils is also the anthropogenic impact, including accidents on gas and oil pipelines, spills of various toxic substances, formation of ozone-depleting compounds in the industrial sector and the emission of biogenic gases in agriculture.
