Қалалардың атмосфералық ауасындағы органикалық ластаушылардың концентрацияларын хроматографиялық әдістермен бақылауға арналған жартылай автоматты станцияны әзірлеу

Жобасы Қазақстан Республикасы Білім және ғылым министрлігі
4185/ГФ4

Mobirise Website Builder


Актуалдылығы:

Әлем бойынша атмосфералық ауаның және үй ішіндегі ауаның ластануы адамдардың денсаулығына қауіп төндіретін негізгі көз болып саналады. Ауаның ластануының теріс әсерін азайту бойынша қызметтің негізгі кезеңдерінің бірі оның мониторингі болып табылады. Қазіргі уақытта қолданылатын ұшпа органикалық қосылыстарды (ҰОҚ) анықтаудың стандартты әдістері ауаны контейнерлерге жинауға немесе ҰОҚ-ты сорбциялық түтіктермен ұстауға негізделген. Бұл әдістер өте күрделі, еңбек сыйымды және қымбат термодесорбер мен криогендік фокустық құрылғыны қажет етеді, бұл олардың қолданылуын және мониторинг тиімділігін айтарлықтай шектейді.
Ауадағы ҰОҚ анықтаудың ең перспективалы әдісі қатты фазалы микроэкстракция (ҚФМЭ) болып табылады. ҚФМЭ әдісі микрополимерлі жабынмен ҰОҚ сорбциясына және аналиттерді газ хроматографының сынама енгізу құрылғысына тікелей десорбциялауға негізделген. ҚФМЭ кезінде аналиттердің десорбциясы газ хроматографының буландырғышында іс жүзінде лезде жүреді, ал криофокустық қажет емес. ҚФМЭ қолдану арқылы Алматы қаласының ауасында 100-ден астам ҰОҚ анықталды.
Атмосфералық ауаны мониторингілеу үшін ҰОҚ орташа өлшенген концентрацияларын анықтау өте маңызды, оларды қорғаныс инесіндегі ҚФМЭ кезінде анықтауға болады. Алайда, бұл тәсілдің негізгі кемшілігі - аналиттер арасындағы бәсекелестік, аналиттердің металл ұстағыш бөліктерінде бақыланбайтын сорбциясы, сондай-ақ температураның әсері салдарынан дәлдіктің жеткіліксіздігі. Сондай-ақ, әдістің қолданылуы калибрлеудің күрделілігімен шектеледі.
Осы жоба аясында атмосфералық ауадағы ҰОҚ концентрацияларын ҚФМЭ негізінде бақылайтын жартылай автоматты станция әзірленеді, ол ауаның бақыланатын берілуі және термостаттауымен қамтамасыз етіледі. Станцияның оңтайлы құрылымын таңдау үшін экстракция камерасына ауаны жеткізудің әртүрлі әдістерін қолданатын 3 прототип әзірленіп, сыналады. Калибрлеудің жылдам, қарапайым және тиімді әдістері әзірленеді, сондай-ақ ауаны жинау кезінде станцияда тікелей калибрлеу мүмкіндігі қарастырылады. 

Мақсаты:

жартылай автоматты станциясын хроматографиялық әдістермен қалалардың атмосфералық ауасындағы органикалық ластаушы заттардың концентрацияларын бақылау үшін әзірлеу.

Жобаның міндеттері:

  1. Әртүрлі принциптерге негізделген үш станция прототипін әзірлеу (диффузия, ауа айдау және біріктірілген).

  2. Атмосфералық ауаның 20 негізгі органикалық ластағыштарын бір уақытта анықтау әдістемесін әзірлеу үшін әзірленіп жатқан станцияны пайдалану.
  3. Түрлі жағдайларда (модельдік және нақты ауада) атмосфералық ауаның негізгі органикалық ластағыштарын анықтауға арналған прототиптерді сынау, әлсіз тұстарын табу және ең тиімді прототипті таңдау

Қолданылатын әдістер:

  • Газды хроматография масс-спектрометриялық детектормен
  • Тұтқыр фазалы микроэкстракция

Пайдаланылатын мониторинг станциясының термодесорберлерге қарағанда артықшылықтары:

  • Едәуір (>10 есе) төмен өзіндік құн қарапайым конструкцияның арқасында;
  • Қолданудың қарапайымдылығы аналиттерді криогендік фокустеудің қажетсіздігі арқасында.

Потенциалды әзірлеме пайдаланушыларына:

Егер Сіз әзірленіп жатқан станцияны пайдалануға қызығушылық танытсаңыз, жоба жетекшісі Кенесов Булат Нурланұлына bkenesov@cfhma.kz мекенжайы бойынша хабарласыңыз.

Жоба бойынша жарияланымдар:
Халықаралық журналдардағы мақалалар:

  1. Baimatova N., Koziel J., Kenessov B., 2015. Quantification of benzene, toluene, ethylbenzene and o-xylene in internal combustion engine exhaust with time-weighted average solid phase microextraction and gas chromatography mass spectrometry. Analytica Chimica Acta 873, 38-50. (IF=4.95, "Chemistry, Analytical" бөліміндегі бірінші квартиль)
  2. Baimatova N., Kenessov B., Koziel J.A., Carlsen L., Bektassov M., Demyanenko O., 2016. Simple and accurate quantification of BTEX in ambient air by SPME and GC-MS. Talanta 154, 46-52. (IF = 4.162, "Chemistry, Analytical" бөліміндегі бірінші квартиль)
  3. Baimatova N., Koziel J.A., Kenessov B., 2017. Sampling and analysis of naphthalene in internal combustion engine exhaust with retracted SPME device and GC-MS. Atmosphere 8, 130. (IF = 1.487, "Meteorology & Atmospheric Sciences" бөлімінде үшінші квартиль)
  4. Carlsen L., Bruggemann R., Kenessov B., 2018. Use of partial order in environmental pollution studies demonstrated by urban BTEX air pollution in 20 major cities worldwide. Science of the Total Environment 610-611, 234-243. (IF=4.900, "Environmental Sciences" бөліміндегі бірінші квартиль)

Конференция тезистері:

  1. Bektassov M., Zagainova M., Baimatova N.K., Kenessov B.N., 2015. Volatile organic compounds monitoring in air of Almaty city by using gas chromatography mass spectrometry and solid-phase microextraction. Abstracts of the International conference “Mendeleev-2015”, Saint Petersburg, Russia. P.371.
  2. Demyanenko O., Baimatova N., Kenessov B., Bektassov M., Koziel J.A., 2016. Accurate quantification of time-weighted average concentrations of BTEX by SPME and GC-MS. Abstracts of 18th International Symposium on Advances in Extraction Technologies & 22nd International Symposium on Separation Sciences, Torun, Poland. P.100.
  3. Baimatova N., Derbissalin M., Kabulov A., Dalabaeva A., Kenessov B., 2016. Application of SPME for the development of technologies of BTEX removal from air by carbon-based adsorbents. Abstracts of 18th International Symposium on Advances in Extraction Technologies & 22nd International Symposium on Separation Sciences, Torun, Poland. P.150.
  4. Kenessov B., Koziel J., 2017. Modelling of time-weighted average air sampling by retracted SPME fiber using Comsol Multiphysics software. Abstracts of 19th International Symposium on Advances in Extraction Technologies, Santiago de Compostela, Spain. P.89.
  5. Koziel J., Kenessov B., Baimatova N., Tursumbayeva M., Maurer D.L., 2017. Recent developments in time-weighted average sampling of gases with retracted solid-phase microextraction. Abstracts of 19th International Symposium on Advances in Extraction Technologies, Santiago de Compostela, Spain. P.56.

Интерактивті онлайн-дәрістер:

  1. Кенесов Б.Н., Тухметова Д., Шакешев М. Қатты фазалы микроэкстракцияға кіріспе (ағылшын және орыс тілдерінде)
  2. Кенесов Б.Н., Оразбаева Д.С., Умирбекова Ж. Сандық химиялық талдау қатты фазалы микроэкстракцияны қолдану арқылы (ағылшын және орыс тілдерінде)

© Copyright 2026 Mobirise. All Rights Reserved.

‌

Offline Website Creator