Файл: Лекция Историческая справка и основные положения аналитической химии.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 16.10.2024

Просмотров: 37

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
– заключается в определении количественного содержания отдельных составных частей сложного вещества.
Количественные химические методы классифицируют:


1. Гравиметрический (весовой)

метод

анализа

основан

на выделении




определяемого вещества в чистом виде и его




взвешивании.
















Гравиметрические методы по способу получения продукта реакции делят:

а)

химиогравиметрические методы

основаны

на

измерении массы




продукта химической реакции;







б)

электрогравиметрические методы

основаны на измерении массы




продукта электрохимической реакции;

в)

термогравиметрические методы

основаны

на

измерении массы




вещества,

образующегося

при

термическом




воздействии.



















2. Волюмометрические методы

анализа

основаны

на

измерении объема




реагента, израсходованного

на

взаимодействие с


веществом.
Волюмометрические методы в зависимости от агрегатного состояния реагента делят на:
а) газоволюметрические методы, которые основаны на избирательном поглощении определяемого компонента газовой смеси и измерением объема смеси до и после поглощения;
б) ликвидоволюметрические (титриметрические или объѐмные) методы основаны на измерении объема жидкого реагента,
израсходованного на взаимодействие с определяемым веществом.


  • зависимости от типа химической реакции выделяют методы объемного анализа:




    • протолитометрия – метод, основанный на протекании реакции нейтрализации;




    • редоксометрия – метод, основанный на протекании окислительно-восстановительных реакциях;




    • комплексонометрия – метод, основанный на протекании реакции комплексообразования;




    • методы осаждения – методы, основанные на протекании реакций образования осадков.




  1. Кинетические методы анализа основаны на определении зависимостискорости химической реакции от концентрации реагирующих веществ.



8


Лекция № 2. Стадии аналитического процесса
Решение аналитической задачи осуществляется путем выполнения анализа вещества. По терминологии ИЮПАК анализом* называют процедуру получения опытным путем данных о химическом составе вещества.
Независимо от выбранного метода проведение каждого анализа складывается из следующих стадий:


  1. отбор пробы (пробоотбор);

  2. подготовка пробы (пробоподготовка);

  3. измерение (определение);




  1. обработка и оценка результатов измерений.


Объект

Отбор

Подготовка

Изме-

Обработка







исследования

пробы

пробы

рение

данных



Информация

























  • Метод анализа ─┘

└─────────── Методика анализа ────┘
Рис1. Схематическое изображение аналитического процесса.
1.Отбор проб
Проведение химического анализа начинают с отбора и подготовки пробы к анализу. Следует отметить, что все стадии анализа связаны между собой. Так, тщательно измеренный аналитический сигнал не дает правильной информации о содержании определяемого компонента, если неправильно проведен отбор или подготовка пробы к анализу. Погрешность при отборе пробы часто определяет общую точность определения компонента и делает бессмысленным использование высокоточных методов. В свою очередь отбор и подготовка пробы зависят не только от природы анализируемого объекта, но и от способа измерения аналитического сигнала. Приемы и порядок отбора пробы и ее подготовки настолько важны при проведении химического анализа, что обычно предписываются Государственным стандартом (ГОСТ).

Рассмотрим основные правила отбора проб:


    • Результат может быть правильным только в том случае, если проба достаточно представительна, то есть точно отражает состав материала, из которого она была отобрана. Чем больше материала отобрано для пробы, тем она представительней. Однако с очень большой пробой трудно работать, это увеличивает время анализа и расходы на него. Таким образом, отбирать пробу нужно так, чтобы она была представительной и не очень большой.



  • Понятие «анализ» в философском смысле – это процесс мысленного или фактического разложения целого на составные части. Сущность первоначально имевшегося целого затем познают, воссоздавая его воображаемым синтезом. Анализ и синтез взаимосвязаны и дополняют друг друга.




9

  • Оптимальная масса пробы обусловлена неоднородностью анализируемого объекта, размером частиц, с которых начинается неоднородность, и требованиями к точности анализа.




  • Для обеспечения представительности пробы необходимо обеспечить однородность партии. Если сформировать однородную партию не удается, то следует использовать расслоение партии на однородные части.




  • При отборе проб учитывают агрегатное состояние объекта.




  • Должно выполняться условие по единообразию способов отбора проб: случайный отбор, периодический, шахматный, многоступенчатый отбор, отбор «вслепую», систематический отбор.




  • Один из факторов, который нужно учитывать при выборе способа отбора пробы – возможность изменения состава объекта и содержания определяемого компонента во времени. Например, переменный состав воды в реке, изменение концентрации компонентов в пищевых продуктах и т.д.


2.Подготовка пробы к анализу
Как правило, главное в этой стадии – это усреднение и растворение пробы.


  • Начальную пробу (генеральную) гомогенезируют и усредняют методом квартования до такого количества, которое используется для анализа (лабораторная проба).




  • Растворение пробы, сопровождается переводом определяемого компонента в раствор. Различают „мокрое‖ и „сухое‖ озоление.


3.Стадия измерения
Энергетическое или вещественное воздействие на пробу приводит к появлению динамических сигналов (изменение окраски, фазовые превращения и т.п.).
На заключительном этапе измерения аналитические сигналы регистрируют тем или иным способом и получают регистрограммы, фотографии, наборы чисел и т.д. Для выражения связи между результатами анализа и измерительными данными используют обычно следующие способы:
1)Табличное сопоставление (качественный анализ) – схема хода химического систематического анализа).
2)Графическое представление – для решения задач количественного анализа.


Это кривые и диаграммы титрования, различные градуировочные графики.

3)Функциональные уравнения.
Полученное цифровое значение подставляют в формулу, например, в уравнение титрования:

V1H1=V2H2 ;

H1= V2H2 /V1



10

4.Оценка результатов измерений
Это заключительная аналитическая стадия, ее осуществляют, рассчитывая случайные и систематические погрешности (ошибки). Установление химического состава вещества относится к метрологическим процедурам, связано это с тем, что в аналитической химии измерение носит не прямой, а косвенный характер, так как измеряется не число химических частиц, а, например, их общая масса, физические свойства, расход реагента и т.д. Кроме того, компоненты химической системы оказывают взаимное влияние, и часто очень сильное, что приводит к искажениям аналитических сигналов. Все это вызывает появление погрешностей при каждом аналитическом определении.
Результаты количественного анализа оценивают такими метрологическими характеристиками, как правильность и воспроизводимость.
Если при параллельных опытах получают близкие значения количеств или концентраций определяемого вещества, то такие результаты называют воспроизводимыми.
Если полученные значения близки к истинному, то говорят о правильности результатов анализа.
Результаты могут быть правильными и воспроизводимыми; воспроизводимыми, но неправильными; неправильными и невоспроизводимыми.
Все усилия химиков-аналитиков направлены на разработку методов и методик анализа, обеспечивающих правильные и воспроизводимые результаты.


  • Результат, получаемый при однократном проведении последовательных операций, предусмотренных методикой анализа, называют единичным определением.




  • Параллельные определения –получение нескольких результатов единичныхопределений для одной пробы в практически одинаковых условиях.


Результат анализа –среднее значение результатов параллельных определений,характеризуется значением границ доверительного интервала (стандартным отклонением), а также воспроизводимостью и правильностью (точностью) анализа.







εр•100




х ± εр,

=

_

(%) (точность анализа)







х