Физико-химические методы анализа объектов окружающей среды основаны на проведении аналитических реакций, конец которых определяется с помощью приборов, поэтому данные методы называют инструментальными. К ним относят спектральные, электрохимические и хроматографические методы. По сравнению с химическими, данные методы имеют ряд преимуществ: позволяют определять малое содержание компонентов в анализируемых объектах (предел обнаружения составляет 10—5—10—10%), позволяют проводить анализ достаточно быстро, сам процесс анализа автоматизирован.
Спектральные методы качественного и количественного определения состава вещества по его спектрам. Различают атомный и молекулярный спектральный анализ, эмиссионный (по спектрам испускания) и абсорбционный (по спектрам поглощения). В качественном спектральном анализе полученный спектр интерпретируют с помощью таблиц и атласов спектров элементов и индивидуальных соединений; в количественном спектральном анализе определяют содержание исследуемого вещества по относительной или абсолютной интенсивности линий или полос в спектрах.
Электрохимические методы анализа основаны на существовании зависимости между составом вещества и его электрохимическими свойствами. Наиболее часто используются кондуктометрический, потенциометрический, электрогравиметрический, кулонометрический и полярографический методы.
Хроматографические методы на сегодняшний день являются одними из самых распространенных методов анализа проб воздуха и воды. Данные методы позволяют анализировать сложные смеси компонентов путем их разделения. Выделяют газовую, жидкостную, газово-жидкостную хроматографию.
Хроматография – это метод разделения и анализа газовой или жидкой смеси (например, пробы загрязненного воздуха или воды), основанный на распределении разных компонентов смеси при пропускании ее через твердый сорбент. При данном методе анализ проводится на специальном приборе – хроматографе, в который помещается пробирка с исследуемой пробой. На выходе из хроматографа получается хроматографическая кривая, высота и площадь пиков на которой отображают концентрацию различных загрязняющих веществ.
Физические методы следующие:
– магнитная резонансная спектроскопия связана с наблюдением взаимодействия между осциллирующим магнитным полем и веществом. Такое взаимодействие приводит к переходу между энергетическими уровнями магнитных диполей, а вырожденность этих уровней обычно снимается путем наложения внешнего стационарного магнитного поля;
– масс-спектрометрия заключается в переводе молекул