автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.13, диссертация на тему:Разработка методологии высокочувствительного экспресс-контроля ионного содержания лития и фтора в природных и очищенных водах

кандидата технических наук
Ковалева, Анна Юрьевна
город
Москва
год
2005
специальность ВАК РФ
05.11.13
цена
450 рублей
Диссертация по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам на тему «Разработка методологии высокочувствительного экспресс-контроля ионного содержания лития и фтора в природных и очищенных водах»

Автореферат диссертации по теме "Разработка методологии высокочувствительного экспресс-контроля ионного содержания лития и фтора в природных и очищенных водах"

На правах рукописи

КОВАЛЕВА АННА ЮРЬЕВНА

РАЗРАБОТКА МЕТОДОЛОГИИ ВЫСОКОЧУВСТВИТЕЛЬНОГО ЭКСПРЕСС-КОНТРОЛЯ ИОННОГО СОДЕРЖАНИЯ ЛИТИЯ И ФТОРА В ПРИРОДНЫХ И ОЧИЩЕННЫХ ВОДАХ

Специальность 05.11.13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

МОСКВА - 2005

Работа выполнена в ГОУВПО Московский государственный институт электронной техники (технический университет) на кафедре промышленной экологии и ГУ НПК «Технологический центр МИЭТ».

Научный руководитель Каракеян Валерий Иванович

Официальные оппоненты:

Одиноков Вадим Васильевич

Крутоверцев Сергей Аркадьевич

Ведущая организация

доктор технических наук, профессор

доктор технических наук, профессор

кандидат технических наук, ст.н.с. ОАО «НИИ особо чистых материалов»

Защита состоится «&3»

2005 г. на заседании

диссертационного совета Д.212.134.04 в Московском государственном институте электронной техники по адресу: 124498, Москва К-498, Московский государственный институт электронной техники (МИЭТ)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МИЭТ.

Автореферат разослан «_» ма* 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета д.т.н., профессор

А.И. Погалов

шьк-

331Ь

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

¿УГ7ЛЖ

АКТУАЛЬНОСТЬ Одной из глобальных проблем нашего времени является неконтролируемое загрязнение окружающей среды, обусловленное техногенной деятельностью человека. Особую опасность представляет загрязнение поверхностных и природных вод, так как их запасы ограничены, а грунтовые и подземные воды, с которыми связывается перспектива решения данной проблемы, имеют тенденцию к аккумулированию токсичных загрязнений.

Эксплуатация подземных вод приводит к изменению показателей и режима водообмена между подземными и поверхностными водами в неблагоприятную сторону. Например, годы эксплуатации скважин питьевого водоснабжения и мониторинга состояния здоровья детей в г. Зеленограде позволили обнаружить некоторые отрицательные итоги артезианского водоснабжения, заключающиеся в том, что патогенез многих заболеваний, высокий уровень которых демонстрируется именно в г. Зеленограде, соответствует токсикологии хронического воздействия обнаруженных в питьевой воде элементов. Судя по участившимся в последнее время публикациям, литий и фтор относятся к одним из наиболее распространенных и одновременно наименее изученным загрязнениям по токсикологическим свойствам на организм человека. Поэтому наряду с традиционными требованиями к качеству воды, отмечается значительный интерес к определению микроконцентраций лития и фтора.

Кроме того, как показали исследования, проведенные в области микроэлектронного производства, наличие этих примесей существенно влияет на электрофизические, оптические и другие параметры и свойства высокочистых материалов и веществ, приборов и устройств на их основе.

В связи с этим, весьма актуальными и целесообразными являются исследования, направленные на разработку и создание методов и средств, обеспечивающих экспрессный высокочувствительный контроль воды: питьевой, используемой в

системах водоснабжения; высокочистой - в микроэлектронном производстве.

Основными факторами, необходимыми для выбора метода высокочувствительного аналитического определения лития и фтора являются: верхний и нижний интервалы его содержания, чувствительность и избирательность метода, точность и экспрессность определения, стоимость анализа, возможность автоматизации и т.д.

Анализ литературных данных и исследований, проведенных в наших работах и работах других авторов по определению ионного содержания лития и фтора в воде, свидетельствует о том, что среди инструментальных методов анализа приоритетное место занимают электрохимические методы.

Основные факторы, необходимые для выбора метода высокочувствительного аналитического определения лития и фтора, границы интервала содержания (от нг/л до г/л) элемента, чувствительность, избирательность, точность анализа, экспрессность и стоимость. Как показывает практика российских аналитических лабораторий, большинство приборов использует контроллеры зарубежного производства, что вызывает трудности при совмещении их с отечественными приборами. Это обстоятельство выдвигает проблему импортозамещения в качестве одного из важных факторов.

Созданные к настоящему времени отечественные электрохимические анализаторы отличаются возможностью модульного наращивания оборудования и его поэтапной интеллектуализации, улучшенными малогабаритными параметрами, использованием российской электронной компонентной базы. Нерешенными проблемами остаются: разработка обоснованных требований к метрологическим характеристикам методик анализа вод, обеспечивающим необходимую точность измерений; разработка экспрессных методов предварительного концентрирования, не вызывающих изменения компонентного состава объекта.

Высокая чувствительность методов контроля диктуется

необходимостью приближения к международным технологическим стандартам (10'6 % против 10"3 %, регламентируемых в РФ).

Таким образом, создание методологии высокочувствительного экспресс-контроля ионного содержания фтора и лития в питьевых, природных и очищенных водах основано на решении комплекса теоретических, физико-химических и экспериментальных задач.

ОБЪЕКТОМ ИССЛЕДОВАНИЯ данной диссертационной работы является методология высокочувствительного экспресс-контроля ионного содержания лития и фтора в воде.

ПРЕДМЕТ ИССЛЕДОВАНИЯ - природные, артезианские (включая питьевые) и высокочистые воды, используемые в производстве электронной компонентной базы.

Работа является дальнейшим развитием теоретических и методологических исследований отечественных и зарубежных ученых и специалистов в области методов контроля питьевых, природных и очищенных вод. Экспериментальные исследования проводились на современном отечественном и импортном аналитическом оборудовании, а также на специально изготовленных средствах контроля.

Диссертационная работа является составной частью фундаментальных и прикладных исследований в области методов контроля воды и других объектов окружающей среды, предусмотренных:

-Федеральной Целевой Программой: «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники» (2002-2006 г.г.);

-Федеральной Целевой Программой: «Национальная технологическая база» (2002-2006 г.г.);

-Федеральной Целевой Программой: «Развитие льняного комплекса в Российской Федерации на 2000-2002 г.г.»;

-Федеральной Целевой Программой: «Реструктуризация и конверсия оборонной промышленности» по направлению

«Разработка новых материалов, специализированного оборудования, разработка и освоение новых технологий» (20002006 г.г.);

- Научно-исследовательскими программами по тематическому плану МИЭТ.

Результаты исследований автора диссертации использованы при проведении следующих НИР и НИОКР:

1.НИОКР: «Разработка НТД на методы и средства контроля экологической безопасности для нового отраслевого стандарта: «Сырье и продукция легкой и текстильной промышленности. ИВ методы определения токсичных металлов и формальдегида». Шифр «Экоконтроль-1». ГУ РФ ЦНИИ ЖА. Номер государственной регистрации НИОКР: 01200123613.

2. НИР «Разработка технологии электрохимического синтеза новых материалов класса «stripping» для микро- и наноэлектроники». Федеральная Целевая Программа: «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники» (2002-2006 гг), подпрограмма: 208 «Электроника». Раздел: 208.01. «Материалы для микро- и наноэлектроники». Номер государственной регистрации НИР: 01200303893.

3.НИР «Разработка методологии аналитического контроля и сертификации качества сапфировых подложек для изготовления гетеротранзисторов и оптоэлектронных приборов на основе нитрида галлия». Федеральная Целевая Программа: «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники» (2002-2006 г.г.), подпрограмма: 208 «Электроника». Раздел: 208.01. «Материалы для микро- и наноэлектроники». Номер государственной регистрации НИР: 01200303729.

4. НИР: «Теоретические и экспериментальные основы методологии высокочувствительного контроля жидких сред в технологии очистки поверхности полупроводниковых пластин» Номер государственной регистрации НИР: 01200207908.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Целью работы является разработка методологии высокочувствительного экспресс-контроля ионного содержания лития и фтора в природных и очищенных водах.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Провести критический анализ существующих методов определения ионного содержания фтора и лития в питьевых, природных и очищенных водах с целью: а) выбора оптимального метода аналитического контроля; б) выявления имеющихся недостатков с учетом современного использования в контроле вод; в) определения перспективных направлений в создании основ новой методологии.

2. Уточнить теоретические модели аналитических сигналов: лития - в методе инверсионной вольтамперометрии, фторид-ионов - в методе ионометрии - для научно-методических обоснований кинетических параметров электрохимических реакций при определении их содержания в питьевых, природных и очищенных водах.

3. Улучшить метрологические характеристики высокочувствительного экспресс-контроля ионных содержаний фтора и лития в воде электроаналитическими методами, применение которых ведет к существенному упрощению и удешевлению анализа.

4. Провести государственную аттестацию разработанных методик выполнения измерений (МВИ) в органах ГОССТАНДАРТА.

5. Провести опытно-промышленное внедрение разработанной методологии в аналитическую практику предприятий электронной промышленности и природоохранных служб РФ.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА Научная новизна полученных результатов состоит в теоретическом обосновании, экспериментальном обеспечении и разработке методологии высокочувствительного экспресс-контроля ионного содержания лития и фтора в природных и очищенных водах.

Впервые предложена математическая модель расчета стандартной константы скорости электрохимической реакции для квазиобратимого электродного процесса разряда-ионизации лития в тонкопленочных системах метода инверсионной вольтамперометрии.

Впервые предложена математическая модель, адекватно описывающая начальную стадию межфазного процесса перехода ионов из раствора в ионселективную монокристаллическую мембрану, на основе которой разработан способ расчета скорости процесса переноса фторид-ионов в методе ионометрии.

Разработана методология ионометрического

высокочувствительного экспресс-контроля фторид-ионов в природных и очищенных водах на уровне от 5x10" до 10 мг/дм3, по сравнению с существующим уровнем определения 10"5 мг/дм3.

Разработана методология инверсионно-

вольтамперометрического высокочувствительного экспресс-контроля лития в природных и очищенных водах на уровне от 1,5-хЮ"8 мг/дм3 до 1,0* 10"5 мг/дм3.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ

1. Проведены расчеты и определены значения стандартной константы скорости электрохимической реакции разряда-ионизации (кл) амальгамы лития в 0,02 М растворе Я4Ш в диметилформамвде (ДМФА), где Я - СНЪ,С2Н5,С4Н9,

отличающиеся от известных в литературе тем, что кинетические параметры определены из данных инверсионно-вольтамперометрического (ИВ) эксперимента.

2. В соответствии с требованиями международных стандартов решена задача определения лития на уровне от 1,5-хЮ"8 мг/дм3 до 1,0x10"5 мг/дм3 в высокочистой воде.

3.Разработана МВИ массовой концентрации лития в пробах высокочистой воды, природных и артезианских вод ИВ методом, направленная на рассмотрение для государственной аттестации в

Комитете РФ по стандартизации, метрологии и сертификации ГП «ВНИИМ им. Д.И.Менделеева».

4. В соответствии с требованиями международных стандартов решена задача определения фторид-ионов на уровне от 5x10"7 мг/дм3 в высокочистой воде.

5. Проведена государственная аттестация в Комитете РФ по стандартизации, метрологии и сертификации ГП «ВНИИМ им. Д.И.Менделеева» МВИ массовой концентрации фторид-ионов в пробах высокочистой воды, природных и артезианских вод ионометрическим методом (Свидетельство № 242/58-2004 от 02.06.2004).

6. Проведено опытно-промышленное внедрение разработанных методов контроля в аналитическую практику промышленных предприятий. Эффективность разработанных методов контроля достаточно убедительно подтверждена актами внедрения в ОАО «НИИМЭ и завод Микрон», ГУ НПК «Технологический центр» МИЭТ, ОАО «РАДИЙ», ИЭЛ РАН «ЭКОНИКС»

7. Результаты исследований использованы в учебном процессе при разработке и постановке лабораторных практикумов по курсам: «Экология», «Химия окружающей среды», «Экология территорий», «Физико-химические методы анализа», «Аналитическая химия» и др.

ДОСТОВЕРНОСТЬ И ОБОСНОВАННОСТЬ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ подтверждена:

-положительными результатами серийных и промышленных испытаний методологии экспресс-контроля ионного содержания лития и фтора в природных и очищенных водах; - комплексным характером проведенных исследований;

-сравнительными результатами сопоставительных анализов методами: атомно-эмиссионной (АЭС), атомно-абсорбционной (ААС) спектрометрии и масс-спектрометрии с ионизацией в индукционно-связанной плазме (ИСП); -применением современных методов математического моделирования.

Возможность практического использования разработанных методов контроля подтверждается их успешным внедрением в аналитическую практику промышленных предприятий и научно-исследовательских институтов.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ

Основные результаты работы докладывались и обсуждались на научных конференциях и совещаниях:

° 8, 9, 10, 11 и 12-ой Всероссийских межвузовских научно-технических конференциях студентов и аспирантов «Микроэлектроника и информатика» (Москва, МИЭТ, 2001, 2002, 2003,2004,2005 г.г.);

° Всероссийских научно-технических конференциях «Новые материалы и технологии. НТМ-2002 и НТМ-2004» (Москва, МАТИ им. К.Э. Циолковского, 2002, 2004 гг.);

п 14-ой и 15-ой Всероссийских научно-технических конференциях «Датчики и преобразователи информации систем измерения, контроля и управления» (Судак, 2002 г., 2003 г.);

° Международной научно-технической конференции «Микроэлектроника и информатика». (19-22 ноября 2002 г., Москва-Зеленоград, Россия);

° VII Международном симпозиуме молодых ученых, аспирантов и студентов «Техника экологически чистых производств в XXI веке: Проблемы и перспективы» (12-13 октября 2004 г., Москва, МГУИЭ).

ПУБЛИКАЦИИ

Основные положения диссертационной работы опубликованы в 42 печатных источниках, в том числе в 11 статьях.

ЛИЧНЫЙ ВКЛАД АВТОРА

Основные научные и практические результаты получены автором лично. Автору принадлежит формулировка цели работы и постановка задач, обоснование и выбор путей их решения, разработка методик исследований, выполнение экспериментов, анализ, интерпретация и обобщение результатов, формулировка и разработка научных положений, выносимых на защиту.

Исследования комплексного характера проводились по инициативе автора в рамках сотрудничества с Центральной заводской лабораторией АООТ «НИИ молекулярной электроники - завод Микрон»; отделом контроля технологических сред и экологической безопасности ГУ РФ НПК «Технологический центр»; отраслевым отделом охраны окружающей среды электронной промышленности Департамента оборонно-промышленного комплекса Министерства промышленности и энергетики; авторами - разработчиками аналитического оборудования ИЭЛ РАН «ЭКОНИКС».

НАУЧНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ

1. Метод расчета стандартной константы скорости электрохимической реакции разряда-ионизации (к$) лития в системах: Л4МI в ДМФА, где: Я~СН„С2Н5,С,Нд, максимально приближенный к условиям эксперимента, а именно, определение значения кз проводится из экспериментальных инверсионно-вольтамперометрических данных.

2. Метод расчета начальной стадии межфазного процесса перехода ионов из раствора в ионселективную монокристаллическую мембрану метода ионометрии фторид-ионов.

3. Методология высокочувствительного инверсионно-вольтамперометрического определения лития в природных и очищенных водах на уровне от 1,5-х10"8 мг/дм3 до 1,0х10"5 мг/дм3.

4. Методология ионометрического экспресс-определения фторид-ионов в природных и очищенных водах на уровне от 5x10"7 до 10 мг/дм3.

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ ДИССЕРТАЦИИ

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения по основным результатам работы, списка использованной литературы и приложений. Работа содержит 194 страниц машинописного текста, включая 15 таблиц, 32 рисунка и список литературы из 120 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы диссертации, формулируются общие цели и задачи исследования, охарактеризована научная новизна и практическая значимость результатов, изложены основные положения, выносимые на защиту, рассматривается структура диссертации и взаимосвязь отдельных глав.

В первой главе дается анализ методов высокочувствительного экспресс-контроля ионного содержания лития и фтора в природных и очищенных водах. Литературные данные свидетельствуют о большом многообразии методов контроля природных и очищенных вод.

В работе проведен поиск научно-технических достижений в области развития аналитических методов и средств анализа вод на уровне международных стандартов. В результате установлено, что специалистами в области таких методов как масс-спектрометрический, атомно-абсорбционный, эмиссионно-спектральный, эмиссионный рентгеноспектральный,

электрохимические и другие, создан комплекс методик определения пхЮ"4 - пх10"8 мас.% большой группы элементов периодической системы в природных и очищенных водах. Наиболее значительными представляются результаты масс-спектральных и эмиссионно-спектральных методов анализа. Они многоэлементны, высокочувствительны и, как наиболее информативные, максимально приспособлены для обзорного анализа. Однако масс-спектральные и эмиссионно-спектральные методы анализа имеют и ряд существенных недостатков, среди которых можно выделить: высокую стоимость аппаратуры и сложность ее эксплуатации; низкую точность количественных определений; наличие фона, ограничивающего предельную концентрацию при аналитических измерениях некоторых элементов; пригодность для анализа исключительно твердых веществ. Эти недостатки практически исключают использование масс-спектральных и эмиссионно-спектральных методов в производственном массовом контроле проб воды.

Проанализирована специфика состояния электроаналитических методов контроля природных и очищенных вод, роль и место среди них методов инверсионной вольтамперометрии (ИВ) лития и ионометрии фторид-ионов. В Российской Федерации довольно успешное становление электрохимических методов связано с основанием еще в бывшем СССР комплексной программы развития и совершенствования физико-химических методов анализа

высокочистых веществ и материалов, проводимой под руководством академика И.П. Алимарина.

Отмечены отличительные особенности методов инверсионной вольтамперометрии и ионометрии:

■осуществление в рамках одного непрерывного цикла стадии концентрирования определяемого элемента и

высокочувствительного определения его содержания с помощью одного и того же средства измерения;

■ возможность определения содержания нескольких элементов в результате такого единичного цикла;

■возможность варьирования в достаточно широких пределах условий концентрирования и регистрации с целью устранения влияния мешающих определению компонентов раствора, не прибегая к дополнительным операциям выделения аналитического сигнала определяемого элемента.

Показано, что электрохимические методы, благодаря их преимуществам, могут быть использованы как базовые методы высокочувствительного экспресс-контроля ионного содержания лития и фтора в природных и очищенных водах.

В этой же главе сформулированы задачи исследований.

Во второй главе рассмотрены, обобщены и развиты теоретические основы электрохимических методов анализа: инверсионной вольтамперометрии (ИВ) лития и ионометрии фторид-ионов в природных и очищенных водах.

При определении содержаний лития методом ИВ (для обоснования выбора оптимальных условий анализа) необходимой является оценка обратимости процесса электроокисления амальгамы лития на основе значения стандартной константы скорости электродного процесса (к4).

На основе проведенного анализа теоретического описания процессов электрорастворения лития в работе предложены: математическая модель и метод расчета к% .

Показано, что решение практических задач связано с расчетом к, процессов электроокисления лития и со сравнением

аналитических характеристик, формируемых в

электрохимических процессах сигналов согласно уравнению (1): *. = - '<'>

о V /(О

гР1

Г

1 + 2 ехр

РКл2(т~ О 12

>с1т

л

ИТ

X

I

I

1(0

1

X

-агР (Е"-Е(1))

ЯТ

(1),

где Е0 - стандартный окислительно-восстановительный потенциал; - потенциал в точке измерения; Д^и коэффициенты диффузии окисленной и восстановленной формы в растворе, см/с; г{[) - плотность тока, регистрируемого на границе электрод - раствор, А/см2; Сох(() и концентрация, соответственно, окисленной и восстановленной форм металла в пленке ртути; I - время электролиза, с; / -толщина ртутной пленки электрода; К - универсальная газовая постоянная; Р - число Фарадея, Кл г-экв"1.

Значения , рассчитанные по формуле (1) для различных

концентраций лития в 0,02 М (СдН^ЫГ в ДМФА, удовлетворительно согласуются (п=15, Р=0,95, 8Г=0,17).

Рассчитанное значение кя равно (1,23±0,12)х10"3 смс'1, что удовлетворительно согласуется с литературными данными 1,3 х10"3 смс"1 и 2,0х10"3 см с"1.

Изучение зависимости значений к!, от условий, в которых

протекает электрохимическая реакция, приводит к оптимизации условий аналитического ИВ определения элементов, повышению коэффициента селективности налагающиеся друг на друга аналитических сигналов (анодных пиков) элементов, одновременно присутствующих в амальгаме (рис.1).

Рис.1. Анодные вольтамперограммы лития, натрия, калия, цинка, кадмия, свинца и меди. Условия полярографирования: Фон: 0,02 М раствор (С4Н9)4МС104 в ДМФА; Еэ=-2,5 В; Тэ» 100 н- 120 с; <в=25 мВ/с; Ет=25 мВ; Си=5х10"5М; СЫа=5хЮ"3М; С2„=1'х10"5М; ССа=1х10"6М; СРь=5*10'6М

Сила тока.мкА —!--1,60

На основе проведенного анализа теоретического описания процессов электроанализа фторид-ионов предложена модель начальной стадии перехода ионов из раствора в ионселективную мембрану лантанфторидного электрода.

Проведен анализ стадии обмена ионов между поверхностными слоями раствора и мембраны и предложено кинетическое уравнение (2) процесса перехода ионов из раствора в мембрану :

(2),

где С„ и См - поверхностные концентрации ионов и ловушек в мембране; С$ - поверхностная концентрация ионов в растворе; - постоянная скорости захвата ионов на ловушки в мембране; Е1 = <р(п) - энергетический барьер, преодолеваемый ионом при переходе из раствора в мембрану; <р(п) - скачок электростатического потенциала границы; Е2 - энергетический барьер при переходе в обратном направлении;.

Связь (реп задается соотношением типа формулы конденсатора. Проведен расчет начальной стадии межфазного процесса перехода ионов из раствора в ионселективную монокристаллическую мембрану метода ионометрии фторид-ионов.

В третьей главе диссертационной работы рассматриваются особенности методологии контроля лития в природных и очищенных водах и экспериментальные исследования по выбору условий ИВ определения. Исследования по реализации возможностей метода ИВ при контроле природной воды ранее практически не проводились. Основные причины, определяющие выбор метода ИВ следующие:

■ ориентирование на отечественную аппаратурную и элементную базу;

■ методическое обеспечение, позволяющее повысить чувствительность, точность, воспроизводимость и избирательность методов контроля высокочистой воды;

■ целесообразность закупок и использования отечественных аналитических приборов, т.к. по своим потребительским свойствам, стоимости и эксплуатационным характеристикам аналитическое оборудование не уступает, а по некоторым параметрам превосходит известные зарубежные аналоги.

В результате проведенных экспериментальных исследований показано, что потенциальные возможности ИВ определения лития в воде к настоящему времени реализованы не полностью. Это препятствует широкому внедрению инверсионной вольтамперометрии лития в аналитическую практику производственного массового контроля проб воды.

В диссертационной работе проведены исследования в области статистической обработки результатов ИВ определений с последующей метрологической экспертизой с целью госаттестации разработанных МВИ. Метрологическую аттестацию МВИ содержания лития в воде проводили с целью оценивания характеристик погрешности (табл. 1) и назначения нормативов оперативного контроля погрешности. В процессе метрологической аттестации было установлено, что МВИ в целом соответствует требованиям ГОСТ 8.563-96.

Таблица 1

Элемент Диапазон определяемых концентраций в водах, мг/дм3 Границы относительной погрешности,% ± Д, при Р=0,95 Расширенная неопределен ность измерений и, мг/дм3

и 1,5х1(Г8- 1,0x10-7 35 0,50 С

1,0x10-7 -г 2,Ох Ю-6 10 0,20 С

В ходе метрологической аттестации улучшили следующие характеристики для аттестуемой методики:

• систематическую составляющую погрешности измерений;

• случайную погрешность измерений;

• суммарную неопределенность - границы (нижняя, верхняя), в которых систематическая составляющая погрешности находится с заданной доверительной вероятностью Р=0,95-показатель точности.

Для исследования электрохимического поведения лития, а также для аналитических приложений впервые использовалась электрохимическая ячейка со сменными стаканчиками специальной конструкции, предложенной автором данной диссертационной работы, изображенная на рис.1.

Рис. 1. Схема электролитической ячейки для ИВ определения лития в воде. 1 - стеклянный корпус ячейки; 2 - кварцевый стаканчик для проведения ИВ определений; 3 -фторопластовая крышка; 4 - катод - рабочий ртутно-пленочный электрод; 5 - анод - металлическая ртуть, тН8 = (1 ч- 4)х 10''г; 6 - контакт электрода сравнения; 7 - трубка для подвода инертного газа; 8 - фторопластовая подставка; 9 -

электрод сравнения (общая конструкция); 10 - исследуемый раствор; 11 - 0,02 М раствор (с4Н9)4м в ДМФА.

Преимуществом электрохимической ячейки является простота изготовления и возможность быстрой замены загрязненного стаканчика чистым. Обработка пробы и ее полярографирование в одном и том же датчике позволяет устранить потери элементов, исключить дополнительные источники загрязнения, сократить время анализа.

При работе с электродом, конструкцию которого в качестве электрода сравнения предложил автор диссертационной работы, в растворе 0,02 М (С4//9)4М в ДМФА получено снижение

общего сопротивления ячейки до 400 600 Ом. Электрод -металлическая ртуть, помещенная в корпус стеклянного электрода - позволяет сводить к минимуму опасность загрязнения исследуемого раствора, т.к. исключает наличие электролитических мостиков.

Потенциал электрода сравнения стабилен. Стабильность потенциала достигнута в результате того, что ртуть находится в высшей степени окисления, которая обеспечивается анодной реакцией за счет ртутно-пленочного индикаторного электрода. Кроме того, стабильность данного электрода обеспечивается присутствием ионов индифферентного электролита, который образует со ртутью нерастворимое или малодиссоциированное соединение Ь^Ц2', константа устойчивости которого равна 6x10"38.

Предложенная методология ИВ анализа высокочистой воды состоит из следующих этапов: подготовки прибора, электродов к работе; проверки электрохимической ячейки на чистоту; барботирования инертным газом; съемки вольтамперограммы «анализируемой пробы»; введения добавок стандартного раствора; съемки вольтамперограммы «анализируемой пробы + добавка стандартного раствора» и расчета концентрации «анализируемой пробы».

Существенное влияние на значение аналитических сигналов элементов оказывает значение потенциала

электроконцентрирования. Зависимость значения максимального анодного тока лития от потенциала электронакопления, свидетельствует о наличии максимума при Еэ «- 2,30 + -2,35 В.

Сущность разработанной методологии заключается в предварительной пробоподготовке, состоящей из выпаривания 10 см3 анализируемой пробы воды с дальнейшим переведением сухого остатка в растворимые соединения и последующим определением лития на ртутно-пленочном электроде на фоне 0,02 М (С4Я9)4М в ДМФА. В 0,02 М раствор (СЛН9\М в ДМФА

вводят сухой остаток, полученный из 10 см3 анализируемой воды.

Электронакопление проводят в ячейке: индикаторный электрод - ртутный пленочный, электрод сравнения - ртутное дно ячейки. Время деаэрирования раствора - 2-3 мин. На ртутно-пленочном электроде при потенциале предварительного электролиза Еэ - -2,30 В концентрируют литий в перемешиваемом аргоном растворе в течение 120 с. Затем при изменении потенциала в режиме переменнотоковой ИВ в анодную область со скоростью 10 мВ с"1 регистрировали вольтамперную кривую растворения концентрируемого на электроде лития. При потенциале -2,05 В измеряют величину его анодного тока.

Разработанная методология высокочувствительного экспресс-контроля содержания лития в питьевых, природных и очищенных водах утверждена (на уровне стандартов предприятий) и внедрена в аналитическую практику:

- отдела контроля технологических сред и экологической безопасности ГУ НПК «ТЦ» МИЭТ;

- предприятий электронной промышленности (ЦЗЛ АООТ «НИИМЭ-Микрон» и АООТ «РАДИЙ», г. Москва);

- предприятия - разработчика и производителя аналитических приборов (ИЭЛРАН ЭКОНИКС, г. Москва).

ГУ НПК «ТЦ» МИЭТ выступил перед Госстандартом России с инициативой стандартизации разработанных методик анализа в виде ГОСТ Р «Вода высокой чистоты. Инверсионно-

вольтамперометрические методы определения содержания лития».

В четвертой главе показаны потенциальные возможности ионометрического определения фтора в воде.

Автором впервые проведены исследования в области ионометрического экспресс-определения фторид-ионов в природных и очищенных водах на уровне от 5><10"7 до 10 мг/дм3 с последующим проведением метрологической экспертизы и госаттестации разработанной МВИ. Метрологическую аттестацию МВИ массовой концентрации фторид - иона в воде проводили с целью оценивания характеристик погрешности (табл. 2) и назначения нормативов оперативного контроля погрешности. В процессе метрологической аттестации было установлено, что МВИ в целом соответствует требованиям ГОСТ 8.563-96.

Таблица 2

Диапазоны определяемых содержаний фторид - ионов Границы относительной погрешности, % ± 5, при Р=0,95

от 0,005... 0,01 мг/дм3 20

от 0,01... 0,1 мг/дм3 13

от 0,1 ...1,0 мг/дм3 7

от 1,0... 10,0 мг/дм3 7

В ходе метрологической аттестации улучшили следующие характеристики для аттестуемой методики:

• систематическую составляющую погрешности измерений;

• случайную погрешность измерений;

• суммарную неопределенность - границы (нижняя, верхняя), в которых систематическая составляющая погрешности находится с заданной доверительной вероятностью Р=0,95-показатель точности.

Для ионометрического определения фторид-ионов использовалась электрохимическая ячейка, изображенная на рис.2. Разработаны гидродинамические условия проведения высокочувствительного экспресс-контроля содержания фторид-ионов в питьевых, природных и очищенных водах.

Рис. 2. Схема потенциометрической ячейки для экспресс-контроля фторид-ионов в воде. 1 - электрод сравнения; 2 -ионоселективный электрод; 3 - внутренний электрод сравнения; 4 - милливольтметр; 5 - внутренний электролит (ЛаР, ЫаО); 6 - диафрагма; 7 - внутренний электролит КО; 8 - ионоселективная мембрана (ЬаР3); 8 - фторопластовый корпус; 9 - магнитная мешалка; 10 - боковая трубка для ввода КС1; 11 - пробка; 12 - исследуемый раствор.

В диссертационной работе представлен анализ преимуществ и недостатков различных типов электродов. Показано, что в качестве индикаторного электрода целесообразно использование монокристаллического лантанфторидного электрода, электрода

сравнения - обязательным требованием к которому является стабильность потенциала - хлоридсеребряный электрод.

Общая схема ионометрического определения фторид-ионов в воде представлена на рис.3.

Рис.3. Схема ионометрического определения Р-ионов в воде Организованы и проведены работы по госатгестации методик выполнения измерений. Разработанная методология определения пхЮ"6 - п><10"7 % масс. (1-И0 ррЬ) фторид-ионов в воде апробирована и внедрена в аналитическую практику предприятий электронной промышленности (ЦЗЛ АООТ «НИИМЭ-Микрон» и АООТ «РАДИЙ», г. Москва) и предприятия - разработчика и производителя аналитических приборов (ИЭЛРАН ЭКОНИКС, г. Москва).

В заключении сформулированы основные результаты работы и подведен ее общий итог.

Приложения содержат:

- свидетельство о проведении государственной аттестации МВИ массовой концентрации фторид-ионов в пробах

высокочистой воды, природных и артезианских вод ионометрическим методом;

- технические акты, подтверждающие внедрение и использование результатов диссертационной работы;

- методическую документацию - МВИ массовой концентрации фторид-ионов ионометрическим методом и лития методом инверсионной вольтамперометрии в пробах высокочистой, природной и артезианской вод.

ВЫВОДЫ

1. Проведен критический анализ существующих методов определения ионного содержания фтора и лития в питьевых, природных и очищенных водах в целях определения оптимального варианта аналитического контроля, выявления их недостатков и определения перспективных направлений в создании основ новой методологии.

2. Уточнена теория аналитических сигналов: лития - в методе ИВ, фторид-ионов - в методе ионометрии - для теоретических и научно-методических обоснований кинетических параметров электрохимических реакций при определении их содержания в питьевых, природных и очищенных водах.

3. Разработана математическая модель квазиобратимого процесса, опирающаяся на метод расчета кинетических параметров

Р, , Е° из реальной вольт-амперной кривой метода ИВ.

4. Разработана математическая модель, адекватно описывающая: начальную стадию межфазного процесса перехода фторид-ионов из раствора в ионселеюивную монокристаллическую мембрану метода ионометрии и па ее основе разработан способ расчета скорости процесса переноса фторид-ионов.

5. Улучшены метрологические характеристики высокочувствительного экспресс-контроля ионных содержаний фтора и лития в воде электроаналитическими методами, применение которых ведет к существенному упрощению и удешевлению анализа.

6. Разработана методология ионометрического контроля загрязнений фтора в природных и очищенных водах на уровне от 5х10"7 до 10 мг/дм3. Проведена государственная аттестация разработанных методик выполнения измерений массовой концентрации фторид-ионов в пробах высокочистой воды, природных и артезианских вод ионометрическим методом. (Свидетельство об аттестации МВИ № 242/58-2004).

7. Разработанная методология определения пхЮ"6 - пхЮ"7 % масс. (RIO ppb) фторид-ионов в воде апробирована и внедрена в аналитическую практику предприятий электронной промышленности (ЦЗЛ АООТ «НИИМЭ-Микрон» и АООТ «РАДИЙ», г. Москва) и предприятия - разработчика и производителя аналитических приборов (ИЭЛРАН ЭКОНИКС, г. Москва).

8. Разработана методология инверсионно-вольтамперометрического контроля загрязнений лития в природных и очищенных водах на уровне от 1,5-хЮ"8 мг/дм3 до 1,0х10"5 мг/дм3. Подготовлена техническая документация для государственной аттестации разработанных методик выполнения измерений массовой концентрации лития в пробах высокочистой воды, природных и артезианских вод инверсионно-вольтамперометрическим методом. (Договор на проведение работ по аттестации МВИ № 2420/-274-2004).

9. Разработанная методология определения лития в природных и очищенных водах на уровне от 1,5-хЮ"8 мг/дм3 до 1,0х10"5 мг/дм3 апробирована и внедрена в аналитическую практику предприятий электронной промышленности (ЦЗЛ АООТ «НИИМЭ-Микрон» и АООТ «РАДИЙ», г. Москва) и предприятия - разработчика и производителя аналитических приборов (ИЭЛРАН ЭКОНИКС, г. Москва).

Основные положения диссертации опубликованы в следующих печатных работах:

1. Хаханина Т.И., Ковалева А.Ю., Суханова JI.C., Шилов С.А. и др. «Исследование систем водоснабжения Зеленограда и контроль за состоянием их экологической безопасности». В сб. науч. тр. Вопросы прикладной геоэкологии. Под ред д.г.н., проф. А.В.Хабарова - М.: «Папирус ПРО. 2004. с.180-187.

2. Ковалева А.Ю., Хаханина Т.И., Суханов В.Н. и др. «Ионометрический контроль содержания фторид-ионов в питьевых, природных и очищенных водах». В сб. науч. тр. Вопросы прикладной геоэкОдаТгии. Под ред. д.г.н., проф. А.В.Хабарова - М.: «Папирус ПРО. 2004. с. 206-220.

3.Ковалева А.Ю., Каракеян В.И. «Разработка методологии высокочувствительного экспресс-контроля ионного содержания лития и фтора в природных и очищенных водах». В сб. тез. докл. Всероссийской научно-практической конференции «Новые материалы и технологии - НМТ-2004». В 3 томах. Т.З.-М.: «МАТИ-РГГУ им. К.Э.Циолковского. 2004. с.63.

4. Хаханина Т. И., Ковалева А. Ю., Утенкова С. Б., Жирков М. В. «Инверсионно-вольтамперометрический контроль высокочистой воды пленарного микроэлектронного производства ИЭТ» /Тез. Докл. научно-технической конференции студентов и аспирантов «Микроэлектроника и информатика - 2001» (МИЭТ, апрель 2001 г.), с 272.

5. Хаханина Т.И., Осипов Б.П., Осипова H.H., Ковалева А.Ю. и др. Определение токсичных металлов и формальдегида методом инверсионной вольтамперометрии. // Текстильная промышленность России. М: 2002, №2, с.20-28.

6. Хаханина Т.И., Осипов Б.П., Осипова H.H., Ковалева А.Ю., Хаханин С.Ю., Никитенкова В.Н. Отечественные методы контроля экологической безопасности продукции текстильной и легкой промышленности. // Ж. РХО им. Д.И.Менделеева. Российский химический журнал. М: 2002, т. XLVI, №2, с.77-81.

7. Ковалева А.Ю., Утенкова С.Б., Хаханин С.Ю., Сухарев С.А. «Разработка отраслевого стандарта контроля качества высокочистой воды» / Тез. Докл. научно-технической конференции студентов и аспирантов «Микроэлектроника и информатика - 2002» (МИЭТ, апрель 2002 г.), с. 41.

8.Хаханина Т. И., Жирков М. В., Никитина Н. Г., Ковалева А. Ю. и др. "Разработка нового ГОСТ Р "Вода высокой чистоты. Инверсионно - вольтамперометрические методы контроля тяжелых металлов"/ Межвузовский сборник "Научные основы технологий материалов, приборов и систем электронной техники" под ред. профессора Гусева В. В. и доцента Соколовой Т. Ю., Москва, 2002 год, с. 114 -Ш.

9. Хаханина Т. И., Жирков М. В., Никитина Н. Г., Ковалева А. Ю. и др. «Разработка нового ГОСТ Р "Вода высокой чистоты. Инверсионно - вольтамперометрические методы контроля щелочных металлов»/ Межвузовский сборник «Научные основы технологий материалов, приборов и систем электронной техники» под ред. профессора Гусева В. В. и доцента Соколовой Т. Ю., Москва, 2002 год, с. 121-UB.

10. Косоусова Л.Н., Дягилев В.В., Ковалева А.Ю., Хаханин С.Ю «Разработка системы мониторинга экологической безопасности предприятий электронной промышленности РАСУ» // Тез. Докл. Всероссийской научно-технической конференции «Новые материалы и технологии», М.: МАТИ, 2002, Т.4. с.42.

11. Ковалева А.Ю., Черных С.П., Еремин Г.В., Утенкова С.Б. «Контроль примесей щелочных металлов в высокочистой воде методом инверсионной вольтамперометрии» // Тез. Докл. Всероссийской научно-технической конференции «Новые материалы и технологии», М.: МАТИ, 2002, Т.4. с.94.

12. Хаханина Т.И., Жирков М.В., Ковалева А.Ю., Утенкова С.Б. «Разработка нового ГОСТ Р контроля качества воды высокой чистоты» // Тез. Докл. Всероссийской научно-технической конференции «Новые материалы и технологии», М.: МАТИ, 2002, Т.4. с.96.

13. Хаханина Т.И., Косоусова JI. Н., Ковалева А.Ю., Каракеян

B. И. и др. «Контроль высокотоксичных элементов в сточных водах предприятий электронной промышленности РАСУ» /Тез. Докл. научно-технической конференции «Датчики и преобразователи информации систем измерения, контроля и управления. Датчик-2003» с.304-305.

14. Хаханина Т.И., Ковалева А.Ю., Козлова Е.Е., Суханов В. Н. и др. «Контроль за состоянием экологической безопасности объектов окружающей среды при их охране и эксплуатации» Вестник БГТУ им. В.Г.Шухова. Спецвыпуск: Материалы II Международной научно-практической конференции «Экология: образование, наука, промышленность и здоровье ». №8. 2004 г. 4.IV. с.214-216.

15. Ковалева А.Ю., Утенкова С.Б., Хаханин С.Ю., Сухарев

C.А. «Разработка отраслевого стандарта контроля качества высокочистой воды» / Тез. Докл. научно-технической конференции студентов и аспирантов «Микроэлектроника и информатика - 2003» (МИЭТ, апрель 2003 г.), с. 41.

16. Хаханина Т.И., Ковалева А.Ю., Суханов В. Н. Утенкова С. Б. и др. «Электроаналитические методы в исследованиях систем водоснабжения Зеленограда». Вестник БГТУ им. В.Г.Шухова. Спецвыпуск: Материалы II Международной научно-практической конференции «Экология: образование, наука, промышленность и здоровье ». №8. 2004 г. 4.IV. с. 213-214.

17. Хаханина Т.И., Ковалева А.Ю., Ковалев A.A., Суханов В.Н. и др. «Безотходные технологии очистки поверхности в решении проблем переработки и утилизации отходов предприятий электронной промышленности РАСУ». Вестник БГТУ им. В.Г.Шухова. Спецвыпуск: Материалы II Международной научно-практической конференции «Экология: образование, наука, промышленность и здоровье ». №8. 2004 г. 4.VI. с. 312-314.

18. Хаханина Т.И., Ковалева А.Ю., Никитина Н.Г., Суханов В.Н. и др. «Экологическая сертификация и стандартизация

методологии экспресс - контроля содержания фторид - ионов в воде». Тез. докл. научно-технической конференции «Окружающая природная среда и экологическое образование и воспитание» (Пенза, 2004 г).

19. Хаханин С.Ю., Ковалева А.Ю., Изуткина Д.В., Гурская A.A. «Безотходные технологии очистки поверхности в решении экологических проблем предприятий электронной промышленности». В сб. материалов VIII Международного Симпозиума молодых ученых, аспирантов и студентов «Техника экологически чистых производств в XXI веке: Проблемы и Перспективы» М.: МГУИЭ.2004. с. 85-90.

20. Ковалева А.Ю., Балина Е. А. «Разработка методологии высокочувствительного экспресс-контроля ионного содержания лития и фтора». / Тез. Докл. научно-технической конференции студентов и аспирантов «Микроэлектроника и информатика -2005» (МИЭТ, апрель 2005 г.), с. 361.

Подписано в печать:

Формат 60x84 1/16. Уч.-изд.л. 1,5. Тираж 10$ экз. Заказ$£.

Отпечатано в типографии ИПК МИЭТ.

124498, Москва, г.Зеленоград, проезд4806, д.5, стр1, МИЭТ.

»13943

РНБ Русский фонд

2006-4 9323

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Ковалева, Анна Юрьевна

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ МЕТОДОВ КОНТРОЛЯ ИОННОГО

СОДЕРЖАНИЯ ЛИТИЯ И ФТОРА В ВОДЕ.

1.1. Актуальность исследований в области разработки новой методологии экспресс-контроля ионного содержания фтора и лития

1.1.1. Исследования причинной связи физиологических изменений со сверхнормативными концентрациями фтора и лития в артезианской воде г. Зеленограда.

1.1.2. Проблемы контроля содержания загрязнений фтора и лития в технологии получения высокочистой воды микроэлектронного производства.

1.2. Неэлектрохимические методы определения лития и фтора.

1.2.1. Методы определения лития на уровне

1.2.2. Методы определения фторсодержащих загрязнений.

1.3. Электрохимические методы определения лития и фтора.

1.3.1. Классификация электрохимических методов анализа.

1.3.2. Вольтамперометрические методы определения лития.

1.3.3. Ионометрические методы определения фтора.

1.4. Выводы и постановка задач исследований.

ГЛАВА 2 ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА, РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ

АНАЛИТИЧЕСКИХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ КОНТРОЛЯ ИОННОГО

СОДЕРЖАНИЯ ЛИТИЯ И ФТОРА.

2.1. Метод расчета кинетических параметров и метрологических инверсионно-вольтамперометрических характеристик.

2.1.1. Оценка кинетических параметров квазиобратимых электродных процессов.

2.1.2. Новый метод оценки кинетических параметров квазиобратимого электродного процесса.

2.1.3. Методика расчета стандартной константы скорости электрохимической реакции.

2.1.4. Исследование влияния величины стандартной константы скорости на аналитические характеристики инверсионно-вольтамперометрического определения лития.

2.2. Метод расчета кинетических параметров и метрологических характеристик ионометрического определения фтора в природных и очищенных водах.

2.2.1. Методы определения коэффициентов электродной селективности.

2.2.2. Модель начальной стадии перехода ионов из раствора в ион-селективную мембрану.

Выводы.

ГЛАВА 3 МЕТОДОЛОГИЯ ИНВЕРСИОННО-ВОЛЬТАМПЕРОМЕТРИЧЕСКОГО

ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЛИТИЯ.

3.1. Методические особенности инверсиошю-вольтамперомегрического определения литая.

3.1.1. Приборы.

3.1.2. Электрохимические ячейки.

3.1.3. Индифферентные электролиты.

3.1.4. Растворители.

3.2. Методология определения лития в высокочистой воде.

3.2.1. Этапы ИВ анализа, их функциональное содержание и последовательность выполнения.

3.2.2. Выбор оптимальной величины потенциала элекгроконцешрирования лития.

3.2.3. Выбор оптимальной величины времени элекгроконцешрирования лития.

3.2.4. Методология высокочувствительного экспресс-контроля лития в природных и очищенных водах.

3.2.5. Результаты опытно-промышленных испытаний методик

ИВ определения лития в воде.

Выводы

ГЛАВА 4 МЕТОДОЛОГИЯ ИОНОМЕТРИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФТОРИД

ИОНОВ.

4.1. Методические особенности создания ионометрического определения фторид-ионов.

4.1.1. Особенности создания ионометрической аппаратуры как средства измерения ионного содержания фтора.

4.1.2. Приборы.

4.1.3. Электрохимические ячейки.

4.2. Методология ионометрического определения фгорид-ионов.

4.2.1. Выбор оптимальных буферных растворов по отношению к содержанию фторид-ионов.

4.2.2. Этапы ионометрического анализа, их функциональное содержание и последовательность выполнения

4.3. Методы определения предела обнаружения, электродной функции и коэффициента селективности мембран на основе LaF3 в небуференных растворах основного иона.

4.3.1. Определение предела обнаружения.

4.3.2. Определение коэффициенталективни на овании измерения э.д фторид-ионов.

4.4. Расчеты концетраций ионометрического определения фторид-ионов.

4.4.1. Метод градуировки электрода.

4.4.2. Метод градуировочного графика.

4.4.3. Метод добавок.

Выводы.

Введение 2005 год, диссертация по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, Ковалева, Анна Юрьевна

АКТУАЛЬНОСТЬ Одной из глобальных проблем нашего времени является неконтролируемое загрязнение окружающей среды, обусловленное техногенной деятельностью человека. Особую опасность представляет загрязнение поверхностных, питьевых и природных вод, так как их запасы ограничены, а грунтовые и подземные воды, с которыми связывается глобальное решение данной проблемы, имеют тенденцию к аккумулированию токсичных загрязнений.

Эксплуатация подземных вод приводит к изменению показателей и режима водообмена между подземными и поверхностными водами в неблагоприятную сторону. Например, годы эксплуатации скважин питьевого водоснабжения и мониторинга состояния здоровья детей в г. Зеленограде позволили обнаружить некоторые отрицательные итоги артезианского водоснабжения, заключающиеся в том, что патогенез многих заболеваний, высокий уровень которых демонстрируется именно в г. Зеленограде, соответствует токсикологии хронического воздействия обнаруженных в питьевой воде элементов. Поэтому наряду с традиционными требованиями к качеству воды, отмечается значительный интерес к определению микроконцентраций лития и фтора. Судя по участившимся в последнее время публикациям, литий и фтор относятся к одним из наиболее распространенных и одновременно наименее изученных загрязнений по токсикологическим свойствам на организм человека.

Кроме того, как показали исследования, проведенные в области микроэлектронного производства, наличие этих примесей существенно влияет на электрофизические, оптические и другие параметры и свойства высокочистых материалов и веществ, приборов и устройств на их основе.

В связи с этим, весьма актуальными и целесообразными являются исследования, направленные на разработку и создание методов и средств, обеспечивающих экспрессный высокочувствительный контроль воды: питьевой, используемой в системах водоснабжения; высокочистой - в планарном микроэлектронном производстве.

Основными факторами, необходимыми для выбора метода высокочувствительного аналитического определения лития и фтора являются: верхний и нижний интервалы его содержания, чувствительность и избирательность метода, точность и экспрессность определения, стоимость анализа, возможность автоматизации и т.д.

Удовлетворение этих требований становится возможным благодаря изучению и применению новых методов и приемов, их развитию и совершенствованию, разработке и внедрению нового аналитического оборудования, использованию современных достижений науки и техники. Анализ литературных данных и исследований, проведенных в наших работах и работах других авторов по определению ионного содержания лития и фтора в воде, свидетельствует о том, что среди инструментальных методов анализа приоритетное место занимают электрохимические методы.

ОБЪЕКТОМ ИССЛЕДОВАНИЯ данной диссертационной работы является методология высокочувствительного экспресс-контроля ионного содержания лития и фтора в воде.

ПРЕДМЕТ ИССЛЕДОВАНИЯ - природные, артезианские (включая питьевые) и высокочистые воды, используемые в производстве электронной компонентной базы.

Теоретическую и методологическую основу работы составили исследования отечественных и зарубежных ученых и специалистов в области методов контроля питьевых, природных и очищенных вод. Экспериментальные исследования проводились на современном отечественном и импортном аналитическом оборудовании, а также на специально изготовленных средствах контроля.

Тема диссертационной работы является составной частью фундаментальных и прикладных исследований в области методов контроля воды и других объектов окружающей среды, предусмотренных:

-Федеральной Целевой Программой: «Развитие льняного комплекса в Российской Федерации на 2000-2002 г.г.»;

-Федеральной Целевой Программой: «Реструктуризация и конверсия оборонной промышленности» по направлению «Разработка новых материалов, специализированного оборудования, разработка и освоение новых технологий» (2000-2006 г.г.);

-Федеральной Целевой Программой: «Национальная технологическая база» (2002-2006 г.г.);

-Федеральной Целевой Программой: «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники» (20022006 г.г.);

-Научно-исследовательскими программами по тематическому плану МИЭТ.

Работа выполнена в рамках следующих НИР и НИОКР:

1. НИОКР: «Разработка НТД на методы и средства контроля экологической безопасности для нового отраслевого стандарта: «Сырье и продукция легкой и текстильной промышленности. ИВ методы определения токсичных металлов и формальдегида». Шифр «Экоконтроль-1». ГУ РФ ЦНИИ ЛКА.

2. НИОКР: «Разработка технологии производства микромеханических элементов для микросистемной техники по кремниевой технологии». Федеральная Целевая Программа «Национальная технологическая база» (2002-2004 гг.» по разделу

Микроэлектронные технологии». Государственный заказчик -Российское агентство по системам управления.

3. НИР «Разработка технологии электрохимического синтеза новых материалов класса «stripping» для микро- и наноэлектроники». Федеральная Целевая Программа: «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники» (2002-2006 гг), подпрограмма: 208 «Электроника». Раздел: 208.01. «Материалы для микро- и наноэлектроники». Номер государственной регистрации НИР: 01200303893.

4. НИР «Разработка методологии аналитического контроля и сертификации качества сапфировых подложек для изготовления гетеротранзисторов и оптоэлектронных приборов на основе нитрида галлия». Федеральная Целевая Программа: «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники» (20022006 г.г.), подпрограмма: 208 «Электроника». Раздел: 208.01. «Материалы для микро- и наноэлектроники». Номер государственной регистрации НИР: 01200303729.

5. НИР: «Теоретические и экспериментальные основы методологии высокочувствительного контроля жидких сред в технологии очистки поверхности полупроводниковых пластин» Номер государственной регистрации НИР: 01200207908.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Целью работы является разработка методологии высокочувствительного экспресс-контроля ионного содержания лития и фтора в природных и очищенных водах.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Провести критический анализ существующих методов определения ионного содержания фтора и лития в питьевых, природных ф и очищенных водах с целью: а) выбора оптимального метода аналитического контроля; б) выявления имеющихся недостатков с учетом современного использования в контроле вод; в) определения перспективных направлений в создании основ новой методологии.

2. Уточнить теоретические модели аналитических сигналов: лития -в методе инверсионной вольтамперометрии, фторид-ионов - в методе ионометрии - для научно-методических обоснований кинетических параметров электрохимических реакций при определении их содержания в питьевых, природных и очищенных водах.

3. Улучшить метрологические характеристики высокочувствительного экспресс-контроля ионных содержаний фтора и лития в воде электроаналитическими методами, применение которых ведет к существенному упрощению и удешевлению анализа.

4. Провести государственную аттестацию разработанных методик выполнения измерений в органах ГОССТАНДАРТА.

5. Провести опытно-промышленное внедрение разработанной методологии в аналитическую практику предприятий электронной промышленности и природоохранных служб РФ.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА Научная новизна полученных результатов состоит в теоретическом обосновании, экспериментальном обеспечении и разработке методологии высокочувствительного экспресс-контроля ионного содержания лития и фтора в природных и очищенных водах.

В диссертационной работе впервые выполнено:

1. Предложена математическая модель расчета стандартной константы скорости электрохимической реакции для квазиобратимого электродного процесса разряда-ионизации лития в тонкопленочных системах метода инверсионной вольтамперометрии.

2. Предложена математическая модель, адекватно описывающая начальную стадию межфазного процесса перехода ионов из раствора в ионселективную монокристаллическую мембрану, на основе которой разработан способ расчета скорости процесса переноса фторид-ионов в метода ионометрии.

3. Разработана методология ионометрического высокочувствительного экспресс-контроля фторид-ионов в природных и

7 "Я очищенных водах на уровне от 5x10" до 10 мг/дм .

4. Разработана методология инверсионно-вольтамперометрического высокочувствительного экспресс-контроля лития в природных и о л с -1 очищенных водах на уровне от 1,5-х10" мг/дм до 1,0x10" мг/дм.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ

1. Проведены расчеты и определены величины стандартной константы скорости электрохимической реакции разряда-ионизации (ks) амальгамы лития в 0,02 М растворе R4NI в диметилформамиде, где R - СНг ,С2Н5, САН9, отличающиеся от известных в литературе тем, что кинетические параметры определены из данных ИВ эксперимента.

2. В соответствии с требованиями международных стандартов о -"J решена задача определения лития на уровне пхЮ" мг/дм в высокочистой воде.

3. Разработана методика выполнения измерения массовой концентрации лития в пробах высокочистой воды, природных и артезианских вод инверсионно-вольтамперометрическим методом, направленная на рассмотрение для государственной аттестации в Комитете РФ по стандартизации, метрологии и сертификации ГП «ВНИИМ им. Д.И.Менделеева».

4. В соответствии с требованиями международных стандартов

7 3 решена задача определения фторид-ионов на уровне от 5x10" мг/дм в высокочистой воде.

5. Проведена государственная аттестация в Комитете РФ по стандартизации, метрологии и сертификации ГП «ВНИИМ им. Д.И.Менделеева» методики выполнения измерения массовой концентрации фторид-ионов в пробах высокочистой воды, природных и артезианских вод ионометрическим методом (Свидетельство № 242/582004 от 02.06.2004).

6. Проведено опытно-промышленное внедрение разработанных методов контроля в аналитическую практику промышленных предприятий. Эффективность разработанных методов контроля достаточно убедительно подтверждена актами внедрения в ОАО «НИИМЭ и завод Микрон», ГУ НПК «Технологический центр» МИЭТ, ОАО «РАДИЙ», ИЭЛ РАН «ЭКОНИКС»

7. Результаты исследований использованы в учебном процессе при разработке и постановке лабораторных практикумов по курсам: «Экология», «Химия окружающей среды», «Экология территорий», «Физико-химические методы анализа», «Аналитическая химия» и др.

ДОСТОВЕРНОСТЬ И ОБОСНОВАННОСТЬ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ подтверждена:

- положительными результатами серийных и промышленных испытаний методологии экспресс-контроля ионного содержания лития и фтора в природных и очищенных водах;

- комплексным характером проведенных исследований;

- сравнительными результатами сопоставительных анализов методами: атомно-эмиссионной (АЭС), атомно-абсорбционной (ААС) спектрометрии и масс-спектрометрии с ионизацией в индукционно-связанной плазме (ИСП);

- применением современных методов математического моделирования.

Возможность практического использования разработанных методов контроля подтверждается их успешным внедрением в аналитическую практику промышленных предприятий и научно-исследовательских институтов.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ

Основные результаты работы докладывались и обсуждались на научных конференциях и совещаниях: 8, 9, 10, 11 и 12-ой Всероссийских межвузовских научно-технических конференциях студентов и аспирантов «Микроэлектроника и информатика» (Москва, МИЭТ, 2001,2002,2003,2004,2005 г.г.); Всероссийских научно-технических конференциях «Новые материалы и технологии. НТМ-2002 и НТМ-2004» (Москва, МАТИ им. К.Э. Циолковского, 2002, 2004 гг.);

D 14-ой и 15-ой Всероссийских научно-технических конференциях «Датчики и преобразователи информации систем измерения, контроля и управления» (Судак, 2002 г., 2003 г.); Международной научно-технической конференции

Микроэлектроника и информатика». (19-22 ноября 2002 г., Москва-Зеленоград, Россия);

D VII Международном симпозиуме молодых ученых, аспирантов и студентов «Техника экологически чистых производств в XXI веке: Проблемы и перспективы» (12-13 октября 2004 г., Москва, МГУИЭ).

Основные положения диссертационной работы опубликованы в 42 печатных источниках, в том числе в 11 статьях.

ЛИЧНЫЙ ВКЛАД АВТОРА

Все основные научные и практические результаты получены автором лично и состоят в непосредственном выполнении значительной части экспериментов, расчетов, систематизации и анализе результатов. Автору принадлежит формулировка цели работы и постановка задач, обоснование и выбор путей их решения и методик исследований, выполнение большей части экспериментов, анализ, интерпретация и обобщение результатов, формулировка научных положений, выносимых на защиту, и выводов.

Исследования комплексного характера проводились по инициативе автора в рамках сотрудничества с Центральной заводской лабораторией АООТ «НИИ молекулярной электроники - завод Микрон»; отделом контроля технологических сред и экологической безопасности ГУ РФ НПК «Технологический центр»; отраслевым отделом охраны окружающей среды электронной промышленности Департамента оборонно-промышленного комплекса Министерства промышленности и энергетики; авторами - разработчиками аналитического оборудования ИЭЛ РАН «ЭКОНИКС».

НАУЧНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ

1. Метод расчета стандартной константы скорости электрохимической реакции разряда-ионизации (ks) лития в системах: r4ni в диметилформамиде где: r-ch3,c2h5,c4h9, максимально приближенный к условиям эксперимента, а именно, определение величины ks проводится из экспериментальных инверсионно-вольтамперометрических данных.

2. Метод расчета начальной стадии межфазного процесса перехода ионов из раствора в ионселективную монокристаллическую мембрану метода ионометрии фторид-ионов.

3. Методология высокочувствительного инверсионно-вольтамперометрического определения лития в природных и очищенных водах на уровне от 1,5-хЮ"8 мг/дм3 до 1,0x10"5 мг/дм3.

4. Методология ионометрического экспресс-определения фторид-ионов в природных и очищенных водах на уровне от 5x10" до 10 мг/дм .

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ ДИССЕРТАЦИИ

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения по основным результатам работы, выводов, списка использованной литературы и приложений. Работа содержит 150 страниц машинописного текста, включая 7 таблиц, 62 рисунка и список литературы из 120 наименований.

Заключение диссертация на тему "Разработка методологии высокочувствительного экспресс-контроля ионного содержания лития и фтора в природных и очищенных водах"

ВЫВОДЫ

1. Для реализации выработанных предложений разработана структура методологии ионометрического определения фторид-ионов, включающая: приборную часть; конструкционные особенности электрохимического датчика; исследования по выбору условий ионометрического определения фторид-ионов; методические особенности выполнения измерений.

2. Разработаны и экспериментально проверены алгоритмы анализа проб воды на содержание фтора. Организованы и проведены работы по госаттестации методик выполнения измерений.

6 v

3. Разработанная методология определения nxlO" - nxlO" % масс. (1-гЮ ppb) фторид-ионов в воде апробирована и внедрена в аналитическую практику предприятий электронной промышленности (ЦЗЛ АООТ

L/

НИИМЭ-Микрон» и АООТ «РАДИИ», г. Москва) и предприятия -разработчика и производителя аналитических приборов (ИЭЛРАН ЭКОНИКС, г. Москва).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Эффективный экспресс-контроль ионного содержания лития и фтора в природных и очищенных водах имеет два важных аспекта: санитарно-гигиенический и технологический. Первый состоит в том, что патогенез многих заболеваний, высокий уровень которых фиксируется в Зеленограде, с высокой степенью корреляции соответствует токсикологии хронического воздействия именно этих элементов. В технологическом плане наличие указанных примесей в высокочистой воде существенно влияет на электрофизические, оптические и другие параметры материалов, веществ и приборов в производствах электронной компонентной базы.

2. Специфика аналитического определения ионного содержания лития и фтора в природных и очищенных водах связана с многокомпонентностью объекта анализа, относительно низким содержанием искомых примесей и многовариантностью целей оценки как следствия применения вод для разнообразных нужд. Высокая чувствительность методов контроля диктуется необходимостью приближения к международным технологическим стандартам (10"6 % против 103 %, регламентируемых в РФ).

3. Основные факторы, необходимые для выбора метода высокочувствительного аналитического определения лития и фтора, границы интервала содержания (от не/л до i/л) элемента, чувствительность, избирательность, точность анализа, экспрессность и стоимость. Как показывает практика российских аналитических лабораторий, большинство приборов использует контроллеры зарубежного производства, что вызывает трудности при совмещении их с отечественными приборами. Это обстоятельство выдвигает проблему импортозамещения в качестве одного из важных факторов.

4. Сравнительный анализ методов контроля выявил ряд преимуществ электрохимических методов: относительная простота аппаратурного оформления; экспрессность анализа; высокая разрешающая способность; возможность определения различных химических форм анализируемого вещества; измерение под управлением микропроцессора; хранение результатов измерений; портативность исполнения; возможность использования в полевых и лабораторных условиях.

5. Созданные к настоящему времени отечественные электрохимические анализаторы отличаются возможностью модульного наращивания оборудования и его поэтапной интеллектуализации, улучшенными малогабаритными параметрами, использованием российской электронной компонентной базы. Нерешенными проблемами остаются: разработка обоснованных требований к метрологическим характеристикам методик анализа вод, обеспечивающим необходимую точность измерений; разработка экспрессных методов предварительного концентрирования, не вызывающих изменения компонентного состава объекта.

Таким образом, создание методологии высокочувствительного экспресс-контроля ионного содержания фтора и лития в питьевых, природных и очищенных водах основано на решении комплекса теоретических, физико-химических и экспериментальных задач.

В диссертационной работе получены следующие научные и практические результаты:

1. Проведен критический анализ существующих методов определения ионного содержания фтора и лития в питьевых, природных и очищенных водах в целях определения оптимального варианта аналитического контроля, выявления их недостатков и определения перспективных направлений в создании основ новой методологии.

2. Уточнена теория аналитических сигналов: лития - в методе ИВ, фторид-ионов - в методе ионометрии - для теоретических и научно-методических обоснований кинетических параметров электрохимических реакций при определении их содержания в питьевых, природных и очищенных водах.

3. Разработана математическая модель квазиобратимого процесса, опирающаяся на метод расчета кинетических параметров /3,ks,El из реальной вольт-амперной кривой метода ИВ.

4. Разработана математическая модель, адекватно описывающая: начальную стадию межфазного процесса перехода фторид-ионов из раствора в ионселективную монокристаллическую мембрану метода ионометрии и на ее основе разработан способ расчета скорости процесса переноса фторид-ионов.

5. Улучшены метрологические характеристики высокочувствительного экспресс-контроля ионных содержаний фтора и лития в воде электроаналитическими методами, применение которых ведет к существенному упрощению и удешевлению анализа.

6. Разработана методология ионометрического контроля загрязнений

7 "1 фтора в природных и очищенных водах на уровне от 5x10' до 10 мг/дм . Проведена государственная аттестация разработанных методик выполнения измерений массовой концентрации фторид-ионов в пробах высокочистой воды, природных и артезианских вод ионометрическим методом. (Свидетельство об аттестации МВИ № 242/58-2004). г т

7. Разработанная методология определения nxlO - nxlO % масс. (1-гЮ ppb) фторид-ионов в воде апробирована и внедрена в аналитическую практику предприятий электронной промышленности (ЦЗЛ АООТ «НИИМЭ-Микрон» и АООТ «РАДИЙ», г. Москва) и предприятия - разработчика и производителя аналитических приборов (ИЭЛРАН ЭКОНИКС, г. Москва).

8.Разработана методология инверсионно-вольтамперометрического контроля загрязнений лития в природных и очищенных водах на уровне от 1,5-х 10"8 мг/дм3 до 1,0х10"5 мг/дм3. Подготовлена техническая документация для государственной аттестации разработанных методик выполнения измерений массовой концентрации лития в пробах высокочистой воды, природных и артезианских вод инверсионно-вольтамперометрическим методом. (Договор на проведение работ по аттестации МВИ № 2420/-274-2004).

9. Разработанная методология определения лития в природных и

8 3 5 3 очищенных водах на уровне от 1,5-хЮ" мг/дм до 1,0x10" мг/дм апробирована и внедрена в аналитическую практику предприятий электронной промышленности (ЦЗЛ АООТ «НИИМЭ-Микрон» и АООТ «РАДИИ», г. Москва) и предприятия - разработчика и производителя аналитических приборов (ИЭЛРАН ЭКОНИКС, г. Москва).

Основные положения диссертационной работы изложены в следующих печатных работах:

1. Хаханина Т. И., Ковалева А. Ю., Утенкова С. Б., Жирков М. В. «Инверсионно-вольтамперометрический контроль высокочистой воды пленарного микроэлектронного производства ИЭТ» /Тез. Докл. научно-технической конференции студентов и аспирантов «Микроэлектроника и информатика - 2001» (МИЭТ, апрель 2001 г.), с 272.

2. Хаханина Т.И., Осипов Б.П., Осипова Н.Н., Ковалева А.Ю., Хаханин С.Ю., Никитенкова В.Н., Косоусова J1.H., Мордвинова Н.М. Определение токсичных металлов и формальдегида методом инверсионной вольтамперометрии. // Текстильная промышленность России. М: 2002, №2, с.20-28.

3. Хаханина Т.И., Осипов Б.П., Осипова Н.Н., Ковалева А.Ю., Хаханин С.Ю., Никитенкова В.Н. Отечественные методы контроля экологической безопасности продукции текстильной и легкой промышленности. // Ж. РХО им. Д.И.Менделеева. Российский химический журнал. М: 2002, т. XLVI, №2, с.77-81.

4. Жирков М.В., Ковалева А.Ю., Утенкова С.Б., Пинин А.Ю. «Новая технология микроэлектронного производства водоподготовки ИЭТ» /Тез. Докл. научно-технической конференции студентов и аспирантов «Микроэлектроника и информатика - 2002» (МИЭТ, апрель 2002 г.), с. 37.

5. Ковалева А.Ю., Утенкова С.Б., Хаханин С.Ю., Сухарев С.А. «Разработка отраслевого стандарта контроля качества высокочистой воды» / Тез. Докл. научно-технической конференции студентов и аспирантов «Микроэлектроника и информатика - 2002» (МИЭТ, апрель 2002 г.), с. 41.

6. Хаханин С.Ю., Ковалева А.Ю., Утенкова С.Б. «Определение микропримесей в монокристаллах иодата лития» / Тез. Докл. научно-технической конференции студентов и аспирантов «Микроэлектроника и информатика - 2002» (МИЭТ, апрель 2002 г.), с. 60.

7. Хаханина Т.И., Каракеян В.И., Жирков М.В., Ковалева А.Ю., Черных С.П., Хаханин С.Ю., Утенкова С.Б. «Контроль качества высокочистой воды и его роль в технологии водоподготовки микроэлектронного производства ИЭТ» /Тез. Докл. научно-технической конференции «Датчики и преобразователи информации систем измерения, контроля и управления. Датчик-2002» (Судак, май 2002 г.), с.289-291.

8. Хаханина Т.И., Торгашов Ю.Н., Жирков М.В., Ковалева А.Ю., Каракеян В.И., Черных С.П., Утенкова С.Б., Мордвинова Н.М. «Новые отечественные методы и средства в разработке отраслевого стандарта контроля качества высокочистой воды» /Тез. Докл. научно-технической конференции «Датчики и преобразователи информации систем измерения, контроля и управления. Датчик-2002» (Судак, май 2002 г.), с.293-295.

9. Хаханина Т. И., Жирков М. В., Никитина Н. Г., Ковалева А. Ю., Утенкова С. Б., Хаханин С. Ю., Черных С. П. "Разработка нового ГОСТ Р "Вода высокой чистоты. Инверсионно вольтамперометрические методы контроля тяжелых металлов"/ Межвузовский сборник "Научные основы технологий материалов, приборов и систем электронной техники" под ред. профессора Гусева В. В. и доцента Соколовой Т. Ю., Москва, 2002 год, стр. 114.

Ю.Хаханина Т. И., Жирков М. В., Никитина Н. Г., Ковалева А. Ю., Утенкова С. Б., Хаханин С. Ю., Черных С. П. «Разработка нового ГОСТ Р "Вода высокой чистоты. Инверсионно вольтамперометрические методы контроля щелочных металлов»/

Межвузовский сборник «Научные основы технологий материалов, приборов и систем электронной техники» под ред. профессора Гусева В. В. и доцента Соколовой Т. Ю., Москва, 2002 год, стр. 121.

П.Косоусова JI.H., Дягилев В.В., Ковалева А.Ю., Хаханин С.Ю «Разработка системы мониторинга экологической безопасности предприятий электронной промышленности РАСУ» // Тез. Докл. Всероссийской научно-технической конференции «Новые материалы и технологии», М.: МАТИ, 2002, Т.4. с.42.

12.Хаханин С.Ю., Косоусова JI.H., Ковалева А.Ю., Шилов С.А «Новые аналитические приборы и методы в создании общей системы мониторинга экологической безопасности предприятий микроэлектроники» // Тез. Докл. Всероссийской научно-технической конференции «Новые материалы и технологии», М.: МАТИ, 2002, Т.4. с.43.

1 З.Ковалева А.Ю., Черных С.П., Утенкова С.Б., Терашкевич И.М. «Инверсионно - вольтамперометрические методы контроля тяжелых металлов в высокочистой воде» // Тез. Докл. Всероссийской научно-технической конференции «Новые материалы и технологии», М.: МАТИ, 2002, Т.4. с.79.

14.Утенкова С.Б., Ковалева А.Ю., Черных С.П., Еремин Г.В. «Контроль примесей щелочных металлов в высокочистой воде методом инверсионной вольтамперометрии» // Тез. Докл. Всероссийской научно-технической конференции «Новые материалы и технологии», М.: МАТИ, 2002, Т.4. с.94.

15.Хаханина Т.И., Жирков М.В., Ковалева А.Ю., Утенкова С.Б. «Разработка нового ГОСТ Р контроля качества воды высокой чистоты» // Тез. Докл. Всероссийской научно-технической конференции «Новые материалы и технологии», М.: МАТИ, 2002, Т.4. с.96.

16.Терашкевич И.М., Ковалева А.Ю., Козлов Ю.Ф., Утенкова С.Б. «Новые отечественные высокоэффективные технологические среды для жидкостной химической очистки пластин монокристаллического кремния» // Тез. Докл. Всероссийской научно-технической конференции «Новые материалы и технологии», М.: МАТИ, 2002, Т.З. с.57.

17.Хаханина Т.Н., Ковалева А.Ю., Терашкевич И.М., Ковалев А.А. «Проблемы и перспективы использования смеси КАРО для очистки поверхности полупроводниковых структур» // Тез. Докл. Всероссийской научно-технической конференции «Новые материалы и технологии», М.: МАТИ, 2002, Т.З. с.60.

18.Торгашов Ю.Н., Хаханина Т.И., Ковалева А.Ю., Хаханин С.Ю. «Новые материалы электронной техники класса «STRIPPING» и их применение в планарном микроэлектронном производстве ИЭТ» // Тез. Докл. Всероссийской научно-технической конференции «Новые материалы и технологии», М.: МАТИ, 2002, Т.З. с.80.

19.Еремин Г.В., Черных С.П., Ковалева А.Ю., Хаханин С.Ю. «Новые технологии глубокой очистки поверхности электрохимически синтезированными растворами высокой энергии» // Тез. Докл. Всероссийской научно-технической конференции «Новые материалы и технологии», М.: МАТИ, 2002, Т.З. с.27.

20.Черных С.П., Ковалева А.Ю., Еремин Г.В., Хаханин С.Ю «Проблемы сертификации подложек сапфира для производства приборов на основе GaN» // Тез. Докл. Всероссийской научно-технической конференции «Новые материалы и технологии», М.: МАТИ, 2002, Т.4. с.98.

21.Жирков М.В., Каракеян В. И., Утенкова С. Б., Ковалева А. Ю., Чаплыгин Е. Ю. «Расчеты экономической эффективности новой технологии водоподготовки микроэлектронного производства ИЭТ».

Тез. Докл. научно-технической конференции студентов и аспирантов «Микроэлектроника и информатика - 2002» (МИЭТ, ноябрь 2002 г.), с. 325.

22.Хаханина Т.И., Каракеян В.И., Жирков М.В., Ковалева А.Ю., Утенкова С.Б. Разработка методов и средств контроля качества высокочистой воды // Тез. докл. IV Международной н.-т. конф. «Микроэлектроника и информатика-2002»-М.:МИЭТ, Т.2. 2002.-с.326.

23.Шилов С. А., Черных С. П., Ковалева А. Ю., Утенкова С.Б., Жирков М.В. «Новая технология водоподготовки микроэлектронного производства ИЭТ». Тез. Докл. научно-технической конференции студентов и аспирантов «Микроэлектроника и информатика - 2002» (МИЭТ, ноябрь 2002 г.), с. 321.

24.Хаханина Т.И., Торгашов Ю. Н., Ковалева А.Ю., Утенкова С.Б., Ковалев А. А., Шилов С. А., Климкина Н. А., Хаханин С. Ю. «Система диагностики процессов электрохимического синтеза новых материалов электронной техники класса "STRIPPING"» /Тез. Докл. научно-технической конференции «Датчики и преобразователи информации систем измерения, контроля и управления. Датчик-2003», с.302-304.

25.Хаханина Т.И., Косоусова JI. Н., Ковалева А.Ю., Каракеян В. И., Утенкова С. Б., Матеенков С. В., Климкина Н. А., Хаханин С. Ю. «Контроль высокотоксичных элементов в сточных водах предприятий электронной промышленности РАСУ» /Тез. Докл. научно-технической конференции «Датчики и преобразователи информации систем измерения, контроля и управления. Датчик-2003» с.304-305.

26.Хаханина Т.И., Ковалева А.Ю., Утенкова С. Б., Климкина Н. А., Козлова Е. Е., Кузьмичев Н. Ю. Суханов В. Н. «Контроль за состоянием экологической безопасности объектов окружающей среды при их охране и эксплуатации» Вестник БГТУ им. В.Г.Шухова. Спецвыпуск: Материалы II Международной научно-практической конференции «Экология: образование, наука, промышленность и здоровье ». №8. 2004 г. 4.IV. с.214-216.

27.Т.И. Хаханина, Л.С.Суханова, А.Г. Борисов, А.Ю.Ковалева, Н.Г.Никитина, С.Б. Утенкова, Н.Ю. Кузьмичев «Анализ основных направлений экологического образования и воспитания в Московском государственном институте электронной техники» Вестник БГТУ им. В.Г.Шухова. Спецвыпуск: Материалы II Международной научно-практической конференции «Экология: образование, наука, промышленность и здоровье ». №8. 2004 г. 4.1. с. 198-200.

28. Хаханина Т.И., Ковалева А.Ю., Утенкова С. Б., Климкина Н. А., Козлова Е. Е., Кузьмичев Н. Ю. Суханов В. Н. «Электроаналитические методы в исследованиях систем водоснабжения Зеленограда». Вестник БГТУ им. В.Г.Шухова. Спецвыпуск: Материалы II Международной научно-практической конференции «Экология: образование, наука, промышленность и здоровье ». №8. 2004 г. 4.IV. с. 213-214.

29.Т.И. Хаханина, Л.С.Суханова, А.Г. Борисов, А.Ю.Ковалева, Н.Г.Никитина, С.Б. Утенкова, Н.Ю. Кузьмичев «Анализ основных направлений экологического образования и воспитания в Московском государственном институте электронной техники» Вестник БГТУ им.

B.Г.Шухова. Спецвыпуск: Материалы П Международной научно-практической конференции «Экология: образование, наука, промышленность и здоровье ». №8. 2004 г. 4.1. с. 198-200.

30.Хаханина Т.И., Ковалев А.А., Суханов В.Н., Ковалева А.Ю., Шилов

C.А., Ю.Н.Торгашов «Безотходные технологии очистки поверхности в решении проблем переработки и утилизации отходов предприятий электронной промышленности РАСУ». Вестник БГТУ им. В.Г.Шухова. Спецвыпуск: Материалы II Международной научно-практической конференции «Экология: образование, наука, промышленность и здоровье ». №8. 2004 г. 4.VI. с. 312-314.

31.Т. И. Хаханина, А. Ю. Ковалева, Н.Г. Никитина, В. Н. Суханов, С. Б. Утенкова, Н. А. Климкина, Н. Ю. Кузьмичев «Экологическая сертификация и стандартизация методологии экспресс - контроля содержания фторид - ионов в воде». Тез. докл. научно-технической конференции «Окружающая природная среда и экологическое образование и воспитание» (Пенза, 2004 г).

32.Т. И. Хаханина, А. Ю. Ковалева, С. А. Шилов, JI. С. Суханова, С. Б. Утенкова, Н. А. Климкина, Н. Ю. Кузьмичев «Экологическая сертификация и стандартизация методов и средств экспресс - контроля содержания тяжелых металлов в воде», Тез. докл. научно-технической конференции «Окружающая природная среда и экологическое образование и воспитание» (Пенза, 2004 г).

33.Т. И. Хаханина, А. Ю. Ковалева, Н. Г. Никитина, JI. С. Суханова, С. Б. Утенкова, Е. Е. Козлова, Н. Ю. Кузьмичев «Внедрение системы непрерывного экологического образования и воспитания в Московском государственном институте электронной техники» Тез. докл. научно-технической конференции «Окружающая природная среда и экологическое образование и воспитание» (Пенза, 2004 г).

34.Ковалева А.Ю. «Разработка методологии высокочувствительного экспресс-контроля ионного содержания лития и фтора в природных и очищенных водах». В сб. тез. докл. Всероссийской научно-практической конференции «Новые материалы и технологии — НМТ-2004». В 3 томах. Т.З.-М.: «МАТИ-РГТУ им. К.Э.Циолковского. 2004. с.63.

35.Ковалева А.Ю., Изуткина Д.В., Гурская А.А. «Анализ основных направлений концепции устойчивого развития и менеджмента в экологическом образовании студентов и аспирантов Московского государственного института электронной техники» В сб. материалов VIII Международного Симпозиума молодых ученых, аспирантов и студентов «Техника экологически чистых производств в XXI веке: Проблемы и Перспективы» М.: МГУИЭ.2004. с. 82-85.

36.Хаханин С.Ю., Ковалева А.Ю., Изуткина Д.В., Гурская А. А. «Безотходные технологии очистки поверхности в решении экологических проблем предприятий электронной промышленности». В сб. материалов VIII Международного Симпозиума молодых ученых, аспирантов и студентов «Техника экологически чистых производств в XXI веке: Проблемы и Перспективы» М.: МГУИЭ.2004. с. 85-90.

37.Хаханина Т.И., Кузьмичев Н.Ю., Ковалева А.Ю., Суханова JI.C., Климкина Н.А., Утенкова С.Б., Козлова Е.Е. Н. Ю. « Исследование систем водоснабжения Зеленограда и контроль за состоянием их экологической безопасности». В сб. науч. тр. Вопросы прикладной геоэкологии. Под ред д.г.н., проф. А.В.Хабарова - М.: «Папирус ПРО. 2004. с.180-187.

38.Суханова Л.С., Хаханина Т.И., Ковалева А.Ю., Хаханин С.Ю., Климкина Н.А., Утенкова С.Б., Козлова Е.Е. «Инверсионно-вольтамперометрический контроль содержания тяжелых металлов в поверхностных и подземных водах». В сб. науч. тр. Вопросы прикладной геоэкологии. Под ред д.г.н., проф. А.В.Хабарова - М.: «Папирус ПРО. 2004. с. 188-205.

39.Ковалева А.Ю., Хаханина Т.И., Суханов В.Н., Н.Ю. Кузьмичев, Хаханин С.Ю., Климкина Н.А., Утенкова С.Б. «Ионометрический контроль содержания фторид-ионов в питьевых, природных и очищенных водах». В сб. науч. тр. Вопросы прикладной геоэкологии.

Под ред. д.г.н., проф. А.В.Хабарова - М.: «Папирус ПРО. 2004. с. 206-220.

40.Хаханина Т.И., Ковалев А.А., Торгашов Ю. Н., Косоусова JI.H., Хаханин С.Ю., Ковалева А.Ю., Шилов С.А. «Экологически безопасные ресурсосберегающие технологии очистки поверхности и репроцессорные комплексы для их промышленного внедрения». В сб. науч. тр.: Вопросы прикладной геоэкологии. Под ред. д.г.н., проф. А.В.Хабарова-М.: «Папирус ПРО. 2004. с.220-236.

41.Ковалева А.Ю. «Экологическая сертификация и стандартизация методологии экспресс-контроля содержания фторид-ионов в воде» В сб. материалов III Всероссийской научной конференции «Химия и химическая технология на рубеже тысячелетий» Томск. Изд-во Томского политехнического университета 2004. с. 185-186.

42.Ковалева А.Ю., Балина Е.А. Разработка методологии высокочувствительного экспресс-контроля ионного содержания лития и фтора в природных и очищенных водах. // Тез. докл. 12-ой Всероссийской н.-т. конф. студентов и аспирантов «Микроэлектроника и информатика-2005»-М.:МИЭТ, 2005.-c.361.

Библиография Ковалева, Анна Юрьевна, диссертация по теме Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий

1. Воздействие на организм человека опасных и вредных экологических факторов. Метрологические аспекты. В 2-х томах. /Под ред. Л. К. Исаева - М.: ПАИМС, 1997. - 496 с.

2. Комплексное решение водоснабжения и канализации большого города (на примере Зеленограда). Обзорная информация. /Под ред. А. К. Соколина М.: ГОСИНТИ, 1979. Вып. 20. - 96 с.

3. Государственный доклад «О состоянии окружающей природной среды Российской Федерации в 1999 году», М: Государственный центр экологических программ, 2000. -580 с.

4. Государственный доклад «О санитарно-эпидемиологической обстановке в Российской Федерации в 2000 году», М: Минздрав России, 2001.- 192 с.

5. Здоровье населения и среда обитания. Информационный бюллетень. № 9, 2001 г., М: Федеральный центр Госсанэпиднадзора Минздрава России, 48 с.

6. Контроль химических и биологических параметров окружающей среды. / Под ред. Л. К. Исаева СПБ.: Эколого-аналитический центр «Союз», 1998. - 896 с.

7. ОСТ 11 029.003-80 «ИЭТ. Вода, применяемая в производстве. Марки, технические требования, методы очистки и контроля».

8. Диссертация на соискание ученой степени к.т.н. Жиркова М.В. «Разработка методов и средств контроля параметров технологии водоподготовки в производстве изделий микроэлектроники». М.: МИЭТ, 2003. 190 с.

9. Хаханина Т. И., Жирков М. В., Никитина Н. Г., Ковалева А. Ю., Утенкова С. Б., Хаханин С. Ю., Черных С. П. «Разработка нового ГОСТ Р «Вода высокой чистоты. Инверсионно вольтамперометрические методы контроля тяжелых металлов» /

10. Межвузовский сборник «Научные основы технологий материалов, приборов и систем электронной техники» /Под ред. профессора В. В. Гусева и Т. Ю. Соколовой М.: МИЭТ, 2002. - с. 114-120.

11. Москвин Jl. Н., Красноперов В. М., Чудинов Э. Г. Вода в анализе веществ высокой чистоты // В кн. «Методы анализа высокочистых веществ». Сер. Проблемы аналитической химии/ М.: Наука, 1987. -Т.7 320 с.

12. Полуэктов Н.С., Мешкова Б.С., Полуэктова Е.И. Аналитическая химия лития. М.: Наука, 1975.- 204 с.

13. Галкин Н.П., Крутиков А. Б. Аналитическая химия фтора. М.: Атомиздат, 1975.- 188 с.

14. Рысс И.Г. Химия фтора и его неорганических соединений. — М.: Наука, 1970.-718 с.

15. Брицке М.Э. Атомно-абсорбционный спектрохимический анализ. -М.: Химия, 1982. 223 с.

16. У. Пиккеринг. Современная аналитическая химия: Пер. с англ. / Под ред. Ю. А. Золотова М.: Мир, 1990.- 558 с.

17. М. Отто Современные методы аналитической химии (в 2-х томах). Том I. Пер. с нем. и под ред. А. В. Гармаша М.:Техносфера, 2003. -416 с.

18. Д. Скуг, Д. Уэст. Основы аналитической химии: Пер. с англ. / Под ред. Ю. А. Золотова М.: Мир, 1979. - 480 с.

19. Г. Моррисон. Физические методы анализа следов элементов: Пер. с англ. / Под ред. И. П. Алимарина М.: Мир, 1979.- 415 с.

20. Методы анализа чистых химических реактивов/ Чупахин М. С., Сухановская А. И., Красильчук В. 3. и др. М.: Химия, 1984. - С.280

21. Анализ следов элементов/ Под ред. Дж. Йо и К. Коха М.: Изд. ИЛ -1961.-624с.

22. Основы аналитической химии / Ю.А. Золотов, Е.Н.Дорохова, В.И.Фадеева и др. / Под ред. Ю. А. Золотова М.: Высш. шк., 2002. -Кн. 1.350 с.

23. Полуэктов Н.С. Методы анализа по фотометрии пламени. — М.: Химия, 1975.- 307 с.

24. Диссертация на соискание ученой степени д.х.н. Юделевича И. Г. «Исследования в области анализа веществ высокой чистоты и полупроводниковых материалов» Новосибирск, Институтнеорганической химии СО АН СССР, 1972. 420 с.

25. Гильберт Э. Н. Нейтронно-активационный анализ веществ высокой чистоты // В кн. «Методы анализа высокочистых веществ». Сер. Проблемы аналитической химии/ М.: Наука, 1987. Т.7 - с. 115-142.

26. Д. Мидгли, К. Торренс. Потенциометрический анализ воды: Пер. с англ. / Под ред. С. Г. Майрановского М.: Мир, 1990.- 516 с.

27. Д. Болте. Колориметрические (фотометрические) методы определения неметаллов: Пер. с англ. / Под ред. А. И. Бусева М.: Мир, 1983.-467 с.

28. Успехи химии фтора/ Пер. с англ. под ред. Сергеева А. П. М.: Химия. 1988.-576с.

29. Ульяме Уильяме У. Дж Определение анионов - М.: Химия, 1982. -624 с.

30. Алимарин И.П., Петрикова М.П. Качественный и количественный ультрамикрохимический анализ. М.: Высш. шк., 1985.- 196 с.

31. Другов Ю.С., Родин А.А. Экологическая аналитическая химия. — С.Петербург: «Анатолия». 2002. 464 с.

32. Агасян П.К., Николаева Е.Р. Основы электрохимических методов анализа (потенциометрический метод): Учеб. пособие. М.: Изд-во МГУ. 1986.-196 с.

33. Брайнина Х.З., Нейман Е. Я., Слепушкин В.В. Инверсионные электроаналитические методы. М.: Химия, 1988 - 240 с.

34. Р. Кальвода, Я.Зыка, К Штулик. Электроаналитические методы в контроле окружающей среды: Пер. с англ. / Под ред. Е. Я. Неймана -М.: Химия, 1990.- 240 с.

35. Брайнина Х.З., Нейман Е. Я. Твердофазные реакции в электроаналитической химии. М.: Химия, 1982 - 264с.

36. Золотов Ю.А., Иванов В.М., Амелин В.Г. Химические тест-методы анализа. М.: Едиториал УРСС, 2002.- 304 с.

37. Д. Плембек. Электрохимические методы анализа.- М.: Мир, 1985.496 с.

38. Лопатин Б.А. Теоретические основы электрохимических методов анализа.- М.: Высш. шк., 1985.- 396 с.

39. Майстренко В.Н., Хамитов Р.З., Будников Г.К. Эколого-аналитический мониторинг супертоксикантов. М.: Химия, 1996. - 319 с.

40. Дамаскин Б.Б., Петрий О.А. Электрохимия.- М.: Высш. шк., 1987.295 с.

41. Брайнина Х.З. Инверсионная вольтамперометрия твердых фаз. М.: Химия, 1972.-192с.

42. Выдра Ф., Штулик Н., Юлакова Э. Инверсионная вольтамперометрия. М.: Мир, 1980. - 278с.

43. Бонд А. М. Полярографические методы в аналитической химии/ Перевод с англ. под ред. С. И. Жданова М.: Химия,1983г. - 328с.

44. Брайнина X. 3., Ройтман Л. И., Павлович, Ханина Р. Инверсионные электрохимические методы в контроле загрязнения вод// Химия и технология воды 1988. - Т.7 - №2 - С.750-760.

45. Каплан Б.Я. Импульсная полярография М.: Химия, 1978. - 240 с.

46. Захаров М.С., Баканов В.И., Пнев В.В. Хронопотенциометрия. М.: Химия, 1978, -199 с.

47. Брайнина Х.З., Нейман Е.Я. Твердофазные реакции в электроаналитической химии. М.; Химия, 1982. - 264 с.

48. Каплан Б.Я., Пац Р.Г., Салихджанова Р.М.-Ф. Вольтамперометрия переменного тока. М.: Химия, 1985. - 264 с.

49. Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования. ГН 2.1.5.689-98.

50. Ориентировочные безопасные уровни воздействия (ОБУВ) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевогои культурно-бытового водопользования. ГН 2.1.5.690-98. Гигиенические нормативы. Издание официальное. М.: Минздрав России. 1998.

51. Гигиенические нормативы содержания вредных веществ в питьевой воде. Санитарные правила и нормы (СанПин). 2.1.5.559 96. М.: Минздрав России. 1996.

52. Контроль химических и биологических параметров окружающей среды. Энциклопедия «Экометрия». /Под ред. JI. К. Исаева. С. — Петербург: «Крисмас+». 1998. 851 с.

53. Стромберг А.Г., Каплин А.А., Карбаинов Ю.А., Назаров Б.Ф., Колпакова Н.А., Слепченко Г.Б., Иванов Ю.А. Инверсионная вольтамперометрия в работах Томской научной школы. Химия и химическая технология. 2000, т.43, вып. 3, с.8-33.

54. Диссертация на соискание ученой степени д.х.н. Пнева В. В. «Процессы электрокристаллизации в инверсионных электрохимических методах» Свердловск, Уральский политехнический университет, 1982. 398 с.

55. Диссертация на соискание ученой степени д.х.н. Васильевой JI.H «Развитие современных методов вольтамперометрии и применение их в анализе продуктов цветной металлургии». Днепропетровск. 1982. — 320 с.

56. Диссертация на соискание ученой степени д.х.н. Каплина А. А. «Инверсионный вольтамперометрический анализ микрообъектов, слоев кристаллов и пленок». М.: ГИРЕДМЕТ, 1985. 468 с.

57. Диссертация на соискание ученой степени д.х.н. Колпаковой Н. А «Закономерности электроконцентрирования осадков платиновых металлов и их определение методом инверсионной вольтамперометрии в минеральном сырье». Томск, ТПУ, 1996. 412 с.

58. Диссертация на соискание ученой степени д.х.н. Захарова М.С.

59. Исследования по теории и применению в анализе материалов высокой чистоты анодной амальгамной вольтамперометрии». Томск, ТПУ, 1968.-426 с.

60. Диссертация на соискание ученой степени д.т.н. Хаханиной Т.И. «Научные основы методов контроля высокочистых веществ и безотходных технологий очистки поверхности полупроводниковых структур». М., МИЭТ, 2002. 480 с.

61. Диссертация на соискание ученой степени к.х.н. Иванова В.К. «Исследования по определению щелочных, щелочно-земельных и редкоземельных элементов методом амальгамной полярографии с накоплением». Томск, ТПУ, 1972. 148 с.

62. Диссертация на соискание ученой степени к.х.н. Джабаровой Н.К. «Исследование простых и сложных амальгам щелочных металлов методом полярографии с накоплением и применение метода к определению микроколичеств лития». Томск, ТПУ, 1974. 192 с.

63. Диссертация на соискание ученой степени к.х.н. Хаханиной Т.И. «Инверсионная вольтамперометрия микроколичеств лития, натрия и калия в анализе некоторых высокочистых веществ и технологических сред». Томск, ТТ1У, 1989. 217 с.

64. Хаханина Т.И., Каплин А.А., Кашкан Г.В. «Определение микроколичеств лития в воде методами инверсионной вольтамперометрии и фотометрии пламени». Журнал аналитической химии, 1987 -Т.42, №5 с. 851-855.

65. Демина JI.A., Краснова Н.Б., Юрищева Б.С., Чупахин М.С. Ионометрия в неорганическом анализе. М.: Химия, 1991. - 192 с.

66. Петрухин О. М. Ионоселективные электроды в анализе: состояние и перспективы // В сб. тез. докладов III Всес. конф.: «Электрохимические метода анализа» Томск: ТПУ, 1989. - С. 24.

67. Никольский Б.П., Матерова Е.А. Ионоселективные электроды. JL: Химия, 1980.-240 с.

68. В. Морф. Принципы работы ионоселективных электродов и мембранный транспорт.: Пер. с англ. / Под ред. О. М. Петрухина М.: Мир, 1985.- 280 с.

69. Свинцова Л.Д., Пикула Н.П. Анализ вод электрохимическими методами // В сб. тез. докладов III Всес. конф.: «Электрохимические метода анализа» Томск: ТПУ, 1989. - С. 175-176.

70. Авилов В.Б., Чекмарева Л.И. Принципы создания и выбора электродов для потенциометрии и рН-метрии. // В сб. тез. докладов III Всес. конф.: «Электрохимические метода анализа» Томск: ТПУ, 1989.-С. 281.

71. Москвин Л.Н., Зеймаль А.Е. Фторидная функция LaF3 электрода при проведении измерений в проточном режиме. // В сб. тез. докладов III Всес. конф.: «Электрохимические метода анализа» - Томск: ТПУ, 1989.-С. 346-347.

72. Каплин А. А., Колпакова И. А., Зарубина Р. Ф. Амальгамно -полярографические характеристики ряда элементов в индифферентных электролитах// Заводская лаборатория 1989. -Т.31- №1 - С.11-13

73. Каплин А. А., Стромберг А. Г. Современное состояние и перспективы полярографии с накоплением в анализе полупроводниковых материалов и особо чистых веществ// Изв. СО АН СССР, серия химич. наук. 1975. - №4 - вып.2 -С.56-73

74. Каплин А. А., Стромберг А. Г., Пикула Н. П. Применение метода полярографии с накоплением (ИВА) в анализе макро- и микрообъектов// Заводская лаборатория. 1977. - №4 - С.385-404

75. Каплин А. А., Пикула Н. П. Применение метода ИВА в аналитической практике. Обзор (1980-1983 г.г.) Томский политехнический ин-т. 1985г. Деп.в ВИНИТИ, г. Черкассы, 04.10.1985г. №484 ХИ-85 деп.

76. Каплин А. А., Стромберг А. Г., Шевцова Т.Е. Использование метода ИВА в аналитической практике. Обзор (1976-1979 г.г.)/ Томский политехнический ин-т./ 1984. - Деп.в ВИНИТИ, г. Черкассы. - №352 ХИ-84

77. Каплин А. А., Стромберг А. Г. Пути повышения чувствительности вольтамперных методов с накоплением// Изв. СО АН СССР, сер. Химич. науки. 1978. - вып.4 - С.31-38

78. Каплин А. А. Некоторые вопросы оценки точности определения и выбора оптимальных условий в методе АПН// Изв. Томского политехнического ин-та, 1987. Т.167 - С.84-90

79. Электрохимические методы анализа/ Тез. докл. Всес. конф. по электрохимии, методам анализа/ Под ред. А. Г. Стромберга, А. А. Каплина Томск: Изд-во ТГУ - 1981. - 334с.

80. Каплин А.А., Слепченко Г.Б., Кубрак Б.А. Инверсионно-вольтамперометрическая методика оценки параметров квазиобратимых электродных процессов и ее экспериментальная проверка на примере ряда элементов // Электрохимия. 1986.- Т.22, №10.- С.1336-1340.

81. Хаханина Т.И. Оценка стандартной константы скорости реакции разряда-ионизации амальгам щелочных металлов в условиях метода ИВ .-Томск. 1989.-20 с. Деп. В ОНИИТЭХИМ г.Черкассы. 14.07.89. №655-хп.89.

82. Хаханина Т.И., Климачев Г.В., Губина Н.Г., Карбаинов Ю.А. Метод оценки кинетических параметров процессов электрорастворения амальгам в инверсионной вольтамперометрии // Ж. аналитич. химии.—1991.—'Г.46.—Вып. 11.—С. 2197—2203.

83. Чертов С.В., Хаханина Т.И., Казарская О.В. «Применение положительной обратной связи в переменнотоковой инверсионной вольтамперометрии щелочных металлов»/ Тез. докл. II Всес. совещание по электрохимическим методам анализа. Томск, 1985 ч. 1- с.233-234.

84. Чертов С.В., Иванов Ю.А., Хаханина Т.И. «Приставка к универсальному полярографу ГТУ-1 для автоматической компенсации суммарного сопротивления в цепи рабочего электрода»/ Заводск. лаб., 1987-Т. 53,№2-с. 14-17.

85. Каплин А.А., Зарубина Р.Ф., Хаханина Т.И. «Послойное определение щелочных металлов в пленках диоксида кремнияметодом инверсионной вольтамперометрии»/ Тез. докл. II региональной конференции «Аналитика Сибири-86». Красноярск, 1986-ч. II-с.497.

86. Хаханина Т.И., Каплин А.А., Кашкан Г.В. «Определение микроколичеств лития в воде методами инверсионной вольтамперометрии и фотометрии пламени». Журнал аналитической химии, 1987 Т.42, №5 - с. 851-855.

87. Ковалева А.Ю., Утенкова С.Б., Хаханин С.Ю., Сухарев С.А.

88. Разработка отраслевого стандарта контроля качества высокочистой воды» / Тез. Докл. научно-технической конференции студентов и аспирантов «Микроэлектроника и информатика 2002» (МИЭТ, апрель 2002 г.), с. 41.

89. Хаханина Т.И., Жирков М.В., Ковалева А.Ю., Утенкова С.Б. «Разработка нового ГОСТ Р контроля качества воды высокой чистоты» // Тез. Докл. Всероссийской научно-технической конференции «Новые материалы и технологии», М.: МАТИ, 2002, Т.4. с.96.

90. Хаханина Т.И., Каракеян В.И., Жирков М.В., Ковалева А.Ю., Утенкова С.Б. Разработка методов и средств контроля качества высокочистой воды // Тез. докл. IV Международной н.-т. конф.

91. Микроэлектроника и информатика-2002»-М.:МИЭТ, Т.2. 2002.-с.326.

92. Каплан Б. Я., Карпов Ю. А., Филимонов JI. Н. Особенности метрологии веществ высокой чистоты/ В кн.: Методы анализа высокочистых веществ. Серия «Проблемы аналитической химии» -Т.7 М.: Наука, 1987. - С.41-45.

93. Салихджанова Р.М.-Ф., Гинзбург. Полярографы и их эксплуатация в практическом анализе и исследованиях. М.: Химия, 1988. - 160 с.

94. Термины определения и обозначения метрологическиххарактеристик анализа вещества// Ж. аналитической химии 1975г. -Т.30 - №10 - С.2058-2063

95. Нейман Е. Я., Каплан В. Я. Рекомендации по метрологической оценке результатов определения// Ж. аналитической химии 1978. -Т.ЗЗ - №3 - С.606-609

96. Метрологические оценки результатов аналитических определений// Заводская лаборатория 1979. - Т.45 - №9 - С.868-870

97. Чупахин М. С., Сухановская А. И., Малютина Т. М., Орлова В. А. Химическая проба при анализе вещества высокой чистоты// В кн.: Методы анализа высокочистых веществ. Сер. Проблемы аналитической химии Т.7 - М.: Наука, 1987. - С.41-54.

98. Кошляков Н. С., Глинер Э. В., Смирнов М. М. Основы дифференциальных частных уравнений математической физики М.: Химия, 1988. - 283с - С.75

99. Димов Ю.В. Метрология, стандартизация и сертификация. Учебник для вузов. 2-е изд. СПб.: Питер, 2004. 432 с.

100. М. Шараф, Д. Иллмэн, Б. Ковальски. Хемометрика: Пер. с англ. / Под ред. И. А. Ибрагимова СПБ.: Химия, 1989.- 269 с.

101. Карпов Ю.А., Савостин А.П. Методы пробоотбора и пробоподготовки М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2003.- 243 с.

102. М. Отто Современные методы аналитической химии (в 2-х томах). Том II. Пер. с нем. и под ред. А. В. Гармаша М.:Техносфера, 2003. -280 с.