Analiza skażeń środowiska- notatki 

Wykład 1 

I. Ocena aktualnej sytuacji ekologicznej. 
II. Jakościowy pomiar i ilościowy emisji zanieczyszczeń. 
III. zbilansowanie transportu materii. 
IV. wyjaśnianie wpływu zanieczyszczeń środowiska na zdrowie człowieka. 
V. 

badanie dróg przemieszczania się oraz transportu zanieczyszczeń 

VI. wskazanie metod zapobiegania zanieczyszczeniom środowiska  
VII. monitorowanie i badania transformacji oraz kontrowersji oraz zanieczyszczeń 
środowiska. 
VIII. Ocena kierunków zmian poziomu stężeń składników występujących w poszczególnych 
elementach środowiska. 

MONITOROWANIE I ANALITYKA-  

dwa filary nauki o środowisku i jego ochronie 

dwie tendencje: 

1) wykonywanie coraz mniejszych ilości substancji 
2) oznaczanie coraz mniejszych stężeń analitów w próbkach środowiskowych 
3) ciągłe rozszerzenie zakresu oznaczanych substancji 

ale również: 

- 

opracowania i praktyczne wykorzystanie nowych rozwiązań metodycznych 

- 

opracowanie nowych rozwiązań konstrukcyjnych przyrządów pomiarowych i urządzeń 

analitycznych  
- 

pobieranie, wzbogacanie, izolacja i przygotowanie próbek środowiskowych do oznaczeń 

końcowych  
- 

kalibracja stosowanych urządzeń pomiarowych 

- 

wykrywanie, identyfikacja i oznaczanie analitów 

- 

statystyczna obróbka wyników 

 

DEFINICJA BIOMONITORINGU 

– pomiar stężenia substancji chemicznej lub metabolitu w 

płynach ustrojowych, narządach, tkankach (rzadziej w wydychanym powietrzu)  
 
BIOMONTORY: 
- 

rośliny 

- 

zwierzęta 

- 

człowiek 

 
BIOMONITORING: 
* Optyczny: 
   - 

redukuje wzrost pewnych gatunków roślin 

   - 

zmiana koloru liści 

   - 

zmiana wewnątrz populacji, zachowania, sposobie życia 

 

* Chemiczny: 
   - 

duża akumulacja substancji 

* Fizykochemiczny 
   - 

redukcja aktywności enzymatycznej 

   - zmiana lub dezorganizacja funkcji fizjologicznych 
  
SKALA POROSTOWA 

– porosty występujące w zależności od obecności SO

2

/m

3

 

od 40 do 170 μg SO

2

/m

3

 

od 0 do 7 

SYMBIO MAŁŻE 
Małże są wyznacznikiem czystości wody, jeśli małż nie otworzy skorupy w ciągu ~4 min – 
woda jest zanieczyszczona. 

BIOINDYKATORY CHEMICZNE 
- najbardziej 

studiowana jest „bioakumulacja metali ciężkich” Cd, Pb, Zn, Cu. 

   

* miedź: duży współczynnik akumulacji  w wielu systemach biologicznych 

   * Cd, Hg, Pb, Zn 

– toksyczne 

- 

metale ciężkie akumulują się w wielu obszarach ekosystemu 

BIOMONITORING MIERZY BIODO

STĘPNOŚĆ 

- 

bezpośredni pomiar ilości substancji chemicznej (lub produktów jej rozpadu) w organizmie 

człowieka 
- 

pomiary biomonitoringowe pokazują ilość substancji chemicznej, która dostała się do 

organizmu człowieka, a nie ilość, która potencjalnie może zostać zakumulowana 

CO POKAZUJE BIOMONITORING? 
- 

obecność substancji chemicznych pokazuje, że doszło do narażenia środowiskowego, że 

pewna dawka toksyny została pobrana 
- 

lasem ksenobiotyków w organizmie zajmuje się TOKSYKOKINETYKA 

   

* wchłanianie 

   * rozmieszczenie 
   * przemiany biochemiczne (biotransformacja)  
   * wydalanie 

WYKORZYSTANIE BIOMONITORINGU: 
- 

zmiany w narażeniu na substancje w czasie 

- 

identyfikacja i wskazanie grupy ludzi narażonych  

- 

cel: opracowanie programów zmniejszających narażenie na substancje chemiczne, tam 

gdzie jest to wymagana 
 
POJEDYNCZA PRÓBA MA MAŁE ZNACZENIE 
N > 80 

– ilość prób, by wynik był miarodajny (PRÓBA STATYSTYCZNA) 

- 

włosy – są dobrym materiałem do analizy odkładających się substancji 

- 

tkanka tłuszczowa – „śmietnik” 

- 

wątroba 

 

MATRYCE STOSOWANE W BIOMONITORINGU CZŁOWIEKA: 
* NIEINWAZYJNE 
   - 

keratynowe (włosy, paznokcie) 

   - 

ślina 

   - mleko 
   - mocz 
* INWAZYJNE 
   - krew 
   - 

tkanki wewnętrzne (np.: tkanka tłuszczowa) 

MOCZ I KREW 

– matryce biorące udział w homeostazie; podwyższone stężenie szkodliwych 

substancji jest okresowe 

WŁOSY: 
- 

obecność wyższego poziomu szkodliwych substancji jest trwale zapisane 

- nieinwazyjna metoda 
- 

łatwa analiza, precyzyjne wyniki 

- 

„dziennik” narażenia 

- obraz chronicznego, a nie chwilowego statusu pierwiastkowego w organizmie 
- 

pozom metali ciężkich we włosach jest od 10 do 100 razy większy niż we krwi 

- 

pierwiastki śladowe (od 10 do 50 razy większa ilość) i innych próbkach biologicznych (od 

100 do 500 razy więcej niż w moczu) 
- 

po dwóch tygodniach poziom we włosach koreluje się z ilością we krwi 

- 

od dawna stosowane w medycynie sądowej 

- 

można diagnozować wiele chorób 

- 

indykator skażeń środowiska – informacje o poziomie metali ciężkich 

- 

głównym budulcem włosa jest keratyna, białko zawierające cysteinę (aminokwas z siarką) 

NH

2

 

– CH(CH

2

-SH) 

– COOH  

- 

zawartość pierwiastków we włosach zależy od np.: nieprawidłowej diety 

 
WADY: 
- 

kosztowny sprzęt 

- 

trudność w interpretacji wyników 

- 

skład we włosach nie należy odczytywać jak wyników z krwi 

- 

poziom pierwiastków we włosach nie jest związany z homeostazą 

- 

odchylenia stężeń pierwiastków od wartości referencyjnych często występują przed 

pojawieniem się objawów 

Ciekawostki historyczne- przy

czyny zgonów znanych osób (toksyczne metale) 

- Napoleon Bonaparte 

– arsen 

- Ludwig Van Beethoven 

– ołów i jego sole 

- Charles Francis Hall 

– arszenik  

- Andrew Jackson 

– ołów, rtęć  

- Robert Burns 

– rtęć  

 

 

 

Wykład 2 

Stężenie pierwiastków śladowych u dzieci zależy od wieku i płci 

ETAPY ANALIZY PRÓBEK : 
- 

pobranie próbki – duża precyzja, konieczność bezbłędności, określone przez normę 

- przygotowanie do analizy, ochrona podczas transportu 
- przygotowanie krzywych wzorcowych 
- 

kalibracja sprzętów 

- 

wewnętrzna kontrola jakości 

- 

zewnętrzna kontrola jakości 

- 

dokładność aparatury 

- 

kontrola materiałów 

- 

certyfikowane materiały (NIST) 

- 

metody pomiaru: zbieranie próbki, analiza, raporty wyników 

 
EGZAMIN 

TECHNIKI POMIARU ZAWARTOŚCI METALI: 
- FAAS 

– płomieniowa atomowa spektroskopia absorpcyjna 

- GFAAS 

– atomowa spektroskopia absorpcyjna z atomizacją, w piecu grafitowym 

- ICP- OES 

– optyczna spektroskopia emisyjna ze wzbudzeniem w plazmie indukcyjne 

sprzężonej 
- ICP- MS 

– spektroskopia masowa ze wzbudzeniem w plazmie indukcyjnie sprzężonej 

MINERALIZACJA 

PRÓB: 

- 

od 0,5 do 1,0 g włosów 

- 5 ml HNO

3

 69% (m/m) tracepur 

- mineralizacja 

– piec mikrofalowy 

- 

rozcieńczanie do 50 g 

- dane: 

naważka, dalej masa całości 

* wysokiej jakości szkło 
* pobierając stężony kwas przelewa się do mniejszego pojemnika, po czym pobiera – 
minimalizacja zanieczyszczeń. 

 

METODY ANALITYCZNE: 
* FAAS 
   - 

ograniczone możliwości analizy, od ppm do ppb 

* GFAAS 
   

– można oznaczać zawartość tylko jednego pierwiastka 

   

+ nie trzeba mineralizować próbki 

   

+ nie trzeba roztwarzać próbki 

* ICP- MS 
   + najlepsza metoda analizy 
   + oznaczanie w ppt 
 

czułość metod analitycznych 
wzrost czułości 

⟶ (Al) 

ICP 

– OES < FAAS < GFAAS < ICP - MS 

  

TRENDY W ANALIZIE ŚRODOWISKA 
* Metodyczny 
   - rozpowszechnienie analityki specjacyjnej 
   - zastosowanie s

umarycznych wskaźników do oceny stopnia zanieczyszczenia elementów 

środowiskowych 
   - 

równoczesne oznaczenie wielu analitów z jednej próbki w jednym cyklu pomiarowym 

   - 

oznaczanie coraz mniejszych stężeń analitów w próbkach środowiskowych o złożonej 

matrycy 
   - bioanalityka i biomonitorowanie 

* Aparaturowy 
   - 

wprowadzenie technik i przyrządów sprzętowych 

   - 

automatyzacja, robotyzacja oraz komputeryzacja procedur i przyrządów analitycznych 

   - 

miniaturyzacja przyrządów analitycznych 

   - nowe detektory i sensory 
   - 

przyrządy pasywne 

   - 

techniki zdalnego pomiaru stopnia skażenia środowiska 

   - 

przyrządy z bezpośrednim odczytem stężenia analitu 

   - 

prowadzenie pomiarów na miejscu (in situ)  

   - techniki filmowe i dokumentacje fotograficzne 
* Manualne 
   - 

opóźnienie informacyjne wyniku analitycznego 

* Automatyczne 
   - analiza w czasie rzeczywistym 
* Bezpośrednie 
   - potencjometryczne 
   - 

absorpcja atomowa z atomizacją bezpłomieniową 

   - 

spektrofotometria emisyjna (z plazmowym wzbudzaniem próbki) 

   - fluorescencja rentgenowska 
   - aktywacja neutronowa 
   - techniki analizy powierzchni 
* Pośrednie 
   - 

dodatkowe operacje wzbogacania analitów  

 

ANALIZA SPECJACYJNA 

– proces identyfikacji, oznaczania różnych form występowania 

danego pierwiastka w próbce 
* Specjacja indywidualna 
   - 

tylko jeden określony składnik 

   - 

indywiduum chemicznego w próbce np.: silną toksynę 

* Specjacja grupowa 
   - 

różne formy określonego pierwiastka np.: Cr

III

, Cr

VI

 

 

* Specjacja fizyczna 
   - 

różne formy tego samego indywiduum chemicznego, np.: formy rozpuszczone, 

zaadsorbowane, skompleksowane  
* Specjacja chemiczna 
   - 

każda z form chemicznych w jakich dany pierwiastek występuje w badanej próbce 

PRÓBKI GAZOWE 
 

Źródło: 
- 

gazy z kominów gazów odlotowych 

- powietrze z atmosfery 
- 

gazy z górnej warstwy atmosfery 

- 

powietrze wewnętrzne (pomieszczenia) 

- powietrze na stanowiskach pracy 
- 

gazy spalinowe z silników pojazdów 

- gazy z instalacji pr

zemysłowych i zamkniętych obiegów 

 
Anality: 
* gazy i pary; nieorganiczne i organiczne; bardzo lotne związki organiczne; średnio lotne 
związki organiczne 
* aerozole i pyły: materia organiczna zawieszona 
* substancje organiczne zaadsorbowane na powierzchni (aniony, kationy, dioksyny) 

PRÓBKI CIEKŁE 
 

Źródła: 
* Woda: 
   - 

wodociągowa 

   - energetyczna 
   - powierzchniowa 
   - 

głębinowa 

   - ze strefy nienasyconej 
   - deszczowa 
   - morska 
   - 

ścieki przemysłowe 

   - 

ścieki niebezpieczne 

   - 

ścieki komunalne 

   - 

film powierzchniowy (rozlewy olejowe i związki ropopochodne) 

Rodzaje analitów: 
* gazy nieorganiczne rozpuszczalne 
* substancje organiczne rozpuszczalne: 
   - trihalometany 
   - 

lotne związki organiczne 

   - 

związki ropopochodne 

   - pestycydy 
   - 

związki metaloorganiczne 

   - dioksyny 
* substancje nieorganiczne rozpuszczalne: 
   - 

substancje pożywkowe 

* substancje zawieszone 
   - 

związki organiczne zaadsorbowane na powierzchni ciała stałego (zawiesiny) 

   - kationy, aniony 

PRÓBKI STAŁE 
* Źródła: 
   - 

śnieg, lód 

   - gleba 
   - 

osady ściekowe, osady denne 

   - 

pyły 

   - 

lotne pyły ze spalarni stałych odpadów 

   - 

materiał roślinny 

   - 

ściółka leśna 

   - odpady niebezpieczne 
   - 

odpady przemysłowe 

   - odpady komunalne 
   - 

popioły 

* Rodzaje analitów 
   - 

związki nieorganiczne (kationy, aniony) 

   - 

związki organiczne 

   - 

związki organiczne zaadsorbowane na powierzchni: dioksyny, związki ropopochodne, 

związki metaloorganiczne  

 

Wykład 3 

POBIERANIE I PRZYGOTOWANIE PRÓBEK ŚRODOWISKOWYCH 

- przygotowanie pr

óbek 

- 

rozpuszczenie, rozcieńczenie, wzbogacenie analitów 

- 

wydzielenie analitów z matrycy pierwotnej 

- 

dzielenie składników mieszaniny 

- 

wykrycie, identyfikacja oraz oznaczenie analitów 

- 

obróbka i statystyczna ocena wyników 

Pobieranie próbek (proces wieloetapowy) 
- 

próbkowanie pierwotne (próbka laboratoryjna) 

- 

próbkowanie wtórne (w laboratorium) 

Błąd pobierania próbek 
- 

heterogeniczność badanego materiału 

- 

próbka dokładna i powtarzalna 

 

Podstawowe typy próbek: 
- 

próbki chwilowe 

- 

próbki zintegrowane 

- c

iągłe pobieranie próbek połączone z analizą 

- 

próbki bioty (wykorzystując żywe organizmy) 

- 

homogenne (ciecze i gazy) bez składników reaktywnych 

- homogenne 

ze składnikami reaktywnymi lub nietrwałymi 

- wielofazowe lub heterogenne 
- 

wymagające standardowych procedur 

ZASADY POBORU: 
- 

opis próbki 

- 

właściwe pojemniki 

WZORCE: 
- 

materiały odniesienia 

- 

certyfikowane materiały odniesienia 

PRÓBKA – jednostka produktu lub określona ilość materiału ograniczona w sposób fizyczny 
(np.: opakowanie) lub umowny (konkretn

y czas lub przedział czasowy) 

PRÓBKA PIERWOTNA – ilość materiału pobrana jednorazowo z badanej jednostki, przy 
użytych przyrządach do pobierania próbek, według planu poboru próbek 

PRÓBKA KOŃCOWA – zachowująca cechy indywidualne zbioru próbek, z niej przygotowuje 
się: 
- 

próbkę analityczną 

- 

próbkę odniesienia 

- 

próbkę magazynową 

PLAN POBORU PRÓBEK – określona procedura wymogu oddzielania i przygotowania 
jednej lub wielu partii materiału lub obszaru badanego, mająca na celu uzyskania żądanych 
informacji 

o właściwościach materiału lub badanego obszaru 

STRATEGIA 

POBORU PRÓBEK: 

- 

miejsce poboru próbek 

- 

częstotliwość poboru próbek 

- 

wielkość próbki 

- 

typ próbki 

- 

odczynniki i materiały 

 

Populacja 

– jest statystycznym terminem stosowanym dla określenia całkowitej liczby 

jednostki, z której będzie pobierana pewna próbka 

Kadrowanie próbki – określenie zbioru cech, charakterystycznych dla danej populacji 

Pobieranie próbki jest procesem wyboru jednostek z dużej populacji, w celu opisu jej 
właściwości. 

Wielkość próbki – liczba jednostek tworzących próbkę 

Techniki poboru próbek: 
- probabilistyczna 
- nieprobabilistyczna  

 

PROBABILISTYCZNE 

- 

wybór losowy – wszystkie jednostki populacji można policzyć i przypisać im losowe liczby, 

próba jest reprezentatywna 

- 

wybór systematyczny – niemożliwe jest określenie wszystkich jednostek badanej grupy 

wyb

oru dokonuje się ze wzoru k = s/n 

s 

– jednostek w próbce 

n 

– jednostek spośród całej populacji 

przykład: taśmę produkcyjną opuszcza w każdej godzinie 2000 sztuk elementów (n), 
wi

elkość próby – 40 sztuk elementów (s), k = 1/50 bo co 50-ty element populacji będzie 

wybrany do próbki 

- 

próbka warstwowa – populacja posiada wyraźne odrębne cechy (warstwy); pobór losowy 

- 

próbka grupowa – populacja zostaje podzielona na grupy, z każdej losowo pobierany jest 

jeden element 

 

NIEPROBABILISTYCZNE 

- 

wybór elementu próbki z całej populacji dokonywany jest w oparciu o znane badaczowi 

kryteria, lub pewne indywidualne cechy populacji 

- 

w ramach techniki możliwy jest wariant podziału jednej populacji na mniejsze grupy, 

uwzględniający liczbę cech zmiennych lub cech podobnych, a następnie z każdej grupy 
wybiera się jeden element posiadający jedną cechę najbardziej charakterystyczną dla danej 
grupy 

 

POBÓR PRÓBEK WODY 
- 

przyrząd Wereszczagina – układ przelewowy dwóch butelek, woda zasysana pompką 

- 

przyrząd Patalasa – naczynie z ruchomym dnem i pokrywą 

 
PRÓBKOWANIE PIERWOTNE 
Obiekt badany 

⟶ pobranie próbek pierwotnych ⟶ mieszanie (uśrednianie) – próbka 

pierwotna zmieszana 

⟶ zmniejszanie – próbka wtórna 

PR

ÓBKOWANIE WTÓRNE 

Próbka wtórna 

⟶ obróbka ⟶ próbka laboratoryjna ⟶ podział i dalsza obróbka ⟶ próby 

analityczne (do każdego rodzaju badania)... ciąg dalszy procesu analitycznego 

Techniki uśredniania ze zmniejszaniem próbki ogólnej: 
- 

technika ćwiartkowania – usypanie stożka po zmieszaniu, dalej podział na cztery części 

(usunięcie dwóch), z pozostałych dwóch miesza się i usypuje z mieszanki stożek, dzieli się 
go na cztery części (dwie odrzuca) aż uzyska się odpowiednio małą próbkę wtórną 
- technika przemienn

ego usypywania dwóch stożków 

- technika przesypywania frakcjonowanego 
- technika uproszczonego przesypywania frakcjonowanego 

wielkość [mm]  

<1 

 

1-10 

 

11-50   

>50 

min. masa [g]   

100 

 

200 

 

1000   

2500 

 

DOKUMENTACJA PRÓBKI 

Od pobrania, transportu i 

magazynowania, konieczność jej dokumentacji: 

- 

jednorazowy numer identyfikacyjny próbki 

- miejsce poboru 
- 

data, czas (dokładny) poboru 

- 

liczba pojemników do których pobrano próbkę 

- 

skład matrycy (płynne składniki) 

- 

sposób utrwalania próbki 

- 

sposób transportu i przechowywania przed dostarczeniem do laboratorium 

- wymagany zakres analizy 
- 

protokół poboru i schemat obróbki wstępnej na miejscu poboru próbki 

- 

dane personalne osoby pobierającej 

- 

inne, istotne dla procesu analitycznego szczegóły 

Pobór do właściwych naczyń, nie powodującej kontaminacji próby, adsorpcji czy 
katalitycznych przemian analitu. 

Wielkość zależy od rodzaju, liczby przewidywanych badań, rodzaju stosowanych metod 
analitycznych. Powinna starczyć na minimum dwukrotne powtórzenie oznaczenia. 

SCHEMAT POBORU PRÓBEK GLEBY ORNEJ 
Techniki: 
- zakosania 

wzdłuż pola 

- 

po przekątnej pola 

- 

po przekątnej z poborem po obu jej stronach 

- normalna 
- losowa 
- linii poprzecznej 
 
Przyrządy: 
- 

laska glebowa Egnera do pobierania próbek 

- szpadel 
- 

świder 

- 

łopatka ogrodnicza 

PRÓBKA: 
rodzaj analiz i oznaczenie 
- 

jakościowa 

⟶ co 

- strukturalna 

⟶ jaka struktura 

- specjacyjna 

⟶ w jakiej postaci 

- 

ilościowa 

⟶ ile 

- procesowa i rozmieszczenia 

⟶ gdzie i kiedy 

WPROWADZENIE DO ANALITYKI ZANIECZYSZCZEŃ 

Źródła błędów  

 

 

 

 

 

 

czas wykonania 

pobór próbek- 60%   

 

⟶ 

 

 

 

67% 

pomiar i kalibracja- 30% 

 

⟶ 

 

 

 

6% 

obróbka danych- 10% 

 

⟶ 

 

 

 

27% 

Dokładność całego oznaczenia nie jest lepsza od dokładności pierwszego etapu procesu. 

Dokładność zależy od najsłabszego ogniwa oznaczeń (poboru próbki) 

kilkadziesiąt procent 

⟶ składniki główne 

wybierając metodę analityczną należy zwrócić uwagę na 
- 

dokładność 

- 

precyzję 

- 

czułość 

- 

oznaczalność 

- 

wykrywalność 

- 

specyficzność 

 

Wykład 4 

METODY ZAGĘSZCZANIA ZWIĄZKÓW CHEMICZNYCH 
* fizyczne 
   - destylacja 
   - 

wymrażanie 

   - 

odwrócona osmoza 

   - liofilizacja 
   - ultrafiltracja 
* fizykochemiczne 
   - absorpcja 
   - adsorpcja 
   - 

ekstrakcja cieczą, gazem 

 * chemiczne 
   - 

strącanie 

   - kompleksowanie 
   - mineralizacja 
   - derywatyzacja 

 

DERYWATYZACJA  
- 

uzyskuje się związki mniej reaktywne, barwne, mniej polarne 

- 

bardziej trwałe termicznie 

MINERALIZACJA 

– pokrewne określenie: dekompozycja, rozkład, spopielanie, związki 

organiczne przekształcane są w formy mineralne (do CO

2

, H

2

O, NH

3

) a nieorganiczne w 

rozpuszczalne. 

Na mokro 
- metoda redukcyjna 
- 

metoda utleniająca 

Na sucho 
- metoda redukcyjna 
- 

metoda utleniająca 

Wybór zależy od: 
- 

rodzaju analizowanej próbki 

- oznaczanego pierwiastka 

Mineralizacja jest długotrwała, wspomaga się ją: 
- 

wysoką temperaturą 

- promieniowaniem ultrafioletowym 
- promieniowaniem mikrofalowym 
- 

ultradźwiękami (kawitacją) 

- 

wysokim ciśnieniem 

Rozkład za pomocą jednego lub kilku kwasów (HNO

3

, H

2

SO

4

, HClO

4

, H

2

O

2

) 

Związki organiczne rozkładają się do CO

2

, H

2

O i innych 

prostych produktów. Związki 

nieorganiczne są roztwarzane. 

Mineralizacja próbek w zależności od ich typu: 
HNO

3

 + H

2

O

2

 

– próbki biologiczne 

HNO

3

 + H

2

SO

4

 

– uniwersalna  

HNO

3

 + HCl 

– uniwersalna (woda królewska)  

HNO

3

 + HClO

4

 

– próbki biologiczne (wybuchowa!) 

HF 

– próbki nieorganiczne 

HNO

3

 + HF 

– uniwersalna 

HClO

4

 

– próbki biologiczne (wybuchowa!) 

MINERALIZACJA UV 

– do próbek ciekłych, zawierających substancje organiczne. 

Naświetlanie lampą kwarcową λ = 250 nm, P = 150 – 400 W, dodatkowo z substancją 
utleniającą (H

2

O

2

, K

2

S

2

O

8

, HNO

3

) 

MINERALIZACJA MIKROFALOWA 

– zachodzi szybko; energia jest kierowana bezpośrednio 

do próbki 

 

 

MINERALIZACJA W ROZTWORZE 

– (w zamkniętym naczyniu, częściej niż otwartym) 

- ogrzewanie konwencjonalne lub mikrofalowe 
- ~180

℃  

- zaleta to 

ograniczenie strat związków lotnych 

w naczyniu zamkniętym – „bomby” 

zalety: 
- 

duża powtarzalność 

- prostota wykonania 
- 

krótki czas 

- 

małe odważki 

- 

ograniczona kontaminacja (zanieczyszczenie) próbki 

- 

wiele pierwiastków można oznaczyć z danego mineralizatu  

- 

małe straty analitu 

MINERALIZACJA NA SUCHO 

- przez spiekanie 

– powolny rozkład od 400 do 600

℃ a następnie roztworzenie popiołu w 

kwasie 
- przez mineralizowanie w plazmie tlenowej, od 80 do 200

℃ z polem elektromagnetycznym 

27 MHz 
- przez utlenianie 

– normalne ciśnienie tlenu, w tzw. butli Sch

önigera, pod podwyższonym 

ciśnieniu tlenu (bomba tlenowa np.: bomba Parra) 
- 

przez stapianie z solami mineralnymi o właściwościach utleniających (topnikami) np.: 

NaNO

3

, KNO

3

, NA

2

CO

3

 

- utlenianie w strumieniu tlenu w rurze kwarcowej od 800 do 1000

℃ 

UKŁAD OTWARTY 
- piec muflowy / palnikiem 
- od 450 do 550

℃ (max. 1000℃) 

- ~3h 
 
+ łatwość wykonania 
+ dowolna naważka (ilość) 
–  straty składników lotnych 
–  długi czas 
–  dwustopniowy 

UKŁAD ZAMKNIĘTY (bomba tlenowa) 
- 

mała ilość próbki jest spopielana (poniżej 20 mg) 

- 

zamknięta kolba z tlenem 

- 

gazowe produkty są absorbowane przez roztwór wodny z kolby 

 

ANALIZA SPECJACYJNA 

– identyfikacja i ilościowe oznaczenie form fizycznych i 

chemicznych pierwiastka wraz z jego stężeniem całkowitym w próbce 

SPECJACJA 

– współistnienie wszystkich form danego pierwiastka w badanym materiale 

 

EKSTRAKCJA JEDNOSTOPNIOWA: 
- 

przeprowadza się odczynnikiem, który podobnie jak w naturze umożliwia przechodzenie 

metali do gleby 

EKSTRAKCJA WIELOSTOPNIOWA: 
- 

kolejne ekstrakcje roztworami o wzrastającej sile ługowania i może być prowadzona 

równolegle oraz sekwencyjnie 
- 

równolegle prowadzi się by wyeliminować wpływ innych odczynników 

- sekwencyjne r

oztwarzanie i ługowanie tej samej próbki różnymi odczynnikami 

* niezbuforowane roztwory soli 
* roztwory słabych kwasów 
* roztwory związków redukujących  

 

 

CZUŁOŚĆ METODY ANALITYCZNEJ – stosunek przyrostu wartości sygnału analitycznego 
do odpowiadającego mu przyrostu stężenia lub ilości badanej substancji 

Im mniejsze różnice między stężeniami badanych substancji można wykryć, tym metoda jest 
czulsza. 

Kryteria wyboru metody analitycznej: 
- 

wielkość próbki 

- 

stan skupienia próbki 

- 

możliwość rozkładu / zniszczenia próbki 

- 

zakres oznaczalności 

- 

liczna oznaczeń 

- czas wykonania 
- koszt 
 
EGZAMIN 

METODY: 
* Względne: 
   - 

miareczkowanie (zmierzenie objętości titranta) 

   - 

porównawcze (konieczność kalibracji oraz wyznaczania krzywych wzorcowych 

      > 

metoda krzywej kalibracyjnej (metoda wzorca zewnętrznego 

      

> metoda dodawania wzorca (znana ilość substancji oznaczanej) 

      

> metoda wzorca wewnętrznego (znana ilość substancji nie będącej analitem i nie 

występującej w próbce 
 

* Bezwzględne: 
   - m

etody grawimetryczne (ważenie) 

      > pomiar wydzielonego osadu (grawimetria) 
      

> ważenie substancji na elektrodach (elektrograwimetria)  

      > straty przy ogrzewaniu 

METODY KRZYWEJ KALIBRACYJNEJ W TECHNIKACH:  
- elektrochemicznych 
- spektroskopowych 
- chromatograficznych 
 
Wielkość jest funkcją ilości stężonej oznaczanej substancji 

y = f(c) 

y 

– wartość parametru mierzonego 

c 

– masa stężonej substancji w próbce 

y = ax + b 
a = tg(α) 

α – kąt nachylenia prostej 

METODA WZORCA WEWNĘTRZNEGO – do technik chromatograficznych 
- 

substancja nie wchodzi w reakcje z próbką 

- 

musi oddziaływać ze złożem substancji na chromatografie 

- 

powinien być: nielotny, trwały, czysty 

Ilość badanej substancji powinna być porównywalna z ilością dodanego wzorca 
 
Etapy: 
- przygotowanie roztworu wzorcowego i analitu 
- 

pomiar piku i powierzchni od próbki i wzorca zewnętrznego 

- 

oznaczenie współczynnika detekcji „f” 

A

a

 / A

w

 = f 

∙ m

a

 / m

w

 

A 

– powierzchnia piku (a – analitu; w – wzorca) 

m 

– masa (a – analitu; w – wzorca) 

f 

– współczynnik detekcji – charakterystyczny dla danej pary analit – wzorzec; zależy od 

warunków prowadzenia chromatografii 

 

METODA DODATKU WZORCA 
- 

gdy równanie krzywej jest prostoliniowe 

- b = 0; y = ax +b 
- 

dodatek analitu zwiększa wartość parametru mierzonego proporcjonalnego do ilości danej 

substancji