Browsing by Subject "ydinvoima"

Ihmistoiminnan seurauksena luonnonvesiin päätyy haitallisia metalli-ioneja, joiden aiheuttamista ongelmista kärsivät nykyään eniten köyhät ja kehittyvät maat. Metalli-ionianalytiikalla on tärkeä rooli sekä luonnonvesien tarkkailussa että tutkimisessa kuin myös teollisten prosessien laadunvalvonnassa ja kehityksessä. Induktiivisesti kytketystä plasma-massaspektrometrista (ICP-MS) on tullut yksi yleisimmistä metallianalytiikassa käytettävistä analyysilaitteista. Useiden metalli-ionien pitoisuudet vesinäytteissä ovat kuitenkin laitteen määritysrajaa matalampia, jonka vuoksi analyytit täytyy esikonsentroida mittausta varten. Lisäksi suuri liuenneen kiintoaineen määrä saattaa vahingoittaa ICP-MS -laitetta. Edellä mainitut ongelmat ovat usein ratkaistavissa kiinteäfaasiuuton avulla, josta on kehittynyt erittäin monipuolinen ja helppo esikäsittelymenetelmä erilaisten vesinäytteiden analysointiin. Tutkielman kirjallisessa osiossa perehdytään metalli-ionianalytiikan merkitykseen sekä tutkituimpien metalli-ionien ominaisuuksiin ja terveysvaikutuksiin. Osiossa esitellään yleisimpiä ja uusimpia kiinteäfaasiuuttotekniikoita sekä vertaillaan off-line- ja on-line-sovellusten erityispiirteitä. Lisäksi perehdytään tekijöihin, jotka saattavat vaikeuttaa tai haitata kiinteäfaasiuuttoprosessia ja ICP-MS -mittausta. Kirjallisen osion loppupuolella käsitellään mielenkiintoisimpia, pääsääntöisesti vuosina 2010-2022, raportoituja kiinteäfaasiuuttosorbentteja, joita on käytetty tutkimuksissa, joissa mittaus on suoritettu ICP-MS:lla. Tutkielmassa käsitellään eräiden sorbenttien ja analyysiprosessien erityispiirteitä sekä tarkastellaan tärkeimpiä analyysiparametreja. Tutkielman kokeellisessa osiossa määritettiin hopea- ja koboltti-ionipitoisuuksia ICP-MS:lla Loviisan ydinvoimalaitoksen boorihappopitoisesta primääripiirin jäähdytteestä. Ydinreaktorissa aktivoituvat hopea- ja koboltti-ionit aiheuttavat merkittävän osan voimalaitostyöntekijöiden vuotuisesta säteilyannoksesta, jonka vuoksi kyseisten ionien tarkkailulla on suora vaikutus laitosturvallisuuteen. Määritystä varten boorihappo poistettiin aluksi selektiivisellä N-metyyliglukamiinipohjaisella ioninvaihtohartsilla. Tämän jälkeen hopea- ja koboltti-ionit esikonsentroitiin iminodiasetaattipohjaisella kiinteäfaasiuuttosorbentilla. Tulosten perusteella kehitettiin esikäsittelylaittoisto, joka koostui kahdesta päällekkäin asetetusta kolonnista. Metalli-ionipitoisuudet määritettiin ICP-MS:lle kehitetyn menetelmän avulla.