5102077810

1. Wprowadzenie do zagadnienia wzbogacania składników próbki gazowej

W ostatniej dekadzie obserwuje się dynamiczny rozwój badań z zakresu chemii analitycznej, obejmujących zagadnienia związane ze wzbogacaniem składników próbki gazowej, w których wykorzystywane są osiągnięcia zarówno w zakresie badań podstawowych jak i stosowanych z obszarów fizyki, informatyki, elektroniki, automatyki, inżynierii materiałowej, metrologii [1]. W 1952 roku Archer J. P. Martin oraz Richard Synge opracowali pierwszy chromatograf gazowy, za co otrzymali Nagrodę Nobla z chemii. Odkrycie to zapoczątkowało nieustanny rozwój technik analitycznych jak i instrumentów pomiarowych. Chromatografia gazowa i spektrometria mas znajdują swoje główne zastosowanie w oznaczaniu składników śladowych.

Przez pojęcie składnika śladowego rozumiemy badany składnik, który występuje na poziomie stężeń niższych niż 100 ppm (100 pg/g). Podane określenie zostało zaproponowane przez Międzynarodową Unię Chemii Czystej i Stosowanej IUPAC¹ (ang. International Union of Pure and Applied Chemistry), przy czym sama wartość liczbowa zmieniała się z biegiem lat. Zmiana pojęcia „składnik śladowy” związana jest z dynamicznym rozwojem urządzeń kontrolno-pomiarowych oraz zastosowaniem nowoczesnych technik wzbogacania składników próbki. Możemy więc przewidywać, że za kilka lat określenie składnika śladowego znów może ulec zmianie.

Analityka składników śladowych odgrywa obecnie kluczową rolę w wielu gałęziach przemysłu, nauki i techniki. Należą do nich:

a)    przemysł elektroniczny - wytwarzanie substancji charakteryzujących się wysokim stopniem czystości [2]. Aktualnie, najczystszym wytworzonym przez człowieka materiałem jest german o czystości 11 N, tzn. że suma wszystkich nieczystości w otrzymanym materiale nie przekracza poziomu 10 ppt (ang. part per trillion)[3],

b)    ochrona środowiska - zbiorniki i ujęcia wody pitnej, oczyszczalnie ścieków, w tym ścieków przemysłowych zawierających rakotwórcze pierwiastki, analiza jakości powietrza w szpitalach i innych budynkach użyteczności publicznej, analiza zanieczyszczenia powietrza w miastach, parkach, etc.,

c)    biochemia i inżynieria genetyczna,

d)    medycyna - analiza lotnych związków organicznych zawartych w ludzkim oddechu, badania krwi, moczu itp.

Wymagania stawiane urządzeniom służącym do oznaczania składników śladowych stale rosną m.in. odnośnie obniżenia granicy wykrywalności (jest to najmniejsza ilość badanej substancji w próbce, która może być wykryta, lecz niekoniecznie oznaczona z odpowiednią dokładnością) oraz granicy oznaczalności (jest to najmniejsza ilość badanej substancji w próbce, jaka może być ilościowo oznaczona z odpowiednią precyzją

3

1

http://www.iupac.org