Инструментальное титрование, Метрологические характеристики инструментальных методов анализа - Аналитический сигнал
При проведении анализа с использованием инструментального титрования измеряют какое-либо свойство раствора в процессе титрования. Кривые титрования получаются разными в зависимости от измеряемой величины.
1. Линейные кривые титрования получают, если АС линейно меняется при изменении концентрации вещества в растворе. К таким сигналам относятся, например, светопоглощение, сила тока, электрическая проводимость и др. Объем в точке эквивалентности (т. э.) находят по излому кривой (рис. 8).
Рис. 8. Линейная кривая титрования
2. Логарифмические кривые титрования получают, если АС связан с логарифмом концентрации вещества в растворе. К таким сигналам относятся, например, потенциал, рН и др. Точку эквивалентности находят по перегибу кривой (рис. 9).
Рис. 9. Логарифмическая кривая титрования
В любом случае после построения кривой титрования и определения с ее помощью объема титранта, который потребовался для достижения т. э., расчет результатов анализа проводят по закону эквивалентов.
Метрологические характеристики инструментальных методов анализа
Важнейшими метрологическими характеристиками любого из физических или физико-химических методов анализа являются чувствительность, предел определения, точность, правильность, воспроизводимость и селективность.
Чувствительность метода характеризует изменение АС при изменении концентрации вещества.
Чем больше меняется величина сигнала при изменении концентрации, тем чувствительнее метод. Количественной мерой чувствительности служит коэффициент чувствительности S:
Т. е. S численно равен тангенсу угла наклона градуировочной прямой (рис. 4): S = tgб.
Чувствительность инструментальных методов анализа гораздо выше чувствительности классических методов из-за применения регистрирующих приборов. Например, чувствительность титриметрического метода составляет 10-1 %, гравиметрического - 10-2 %, фотометрических методов - 10-3-10-5 %, а чувствительность современных инструментальных методов достигает 10-10 %.
На чувствительность метода влияют следующие факторы.
1. Интенсивность АС. Чем более интенсивным является измеряемое свойство, тем чувствительнее метод.
Например, преломление светового луча является малоинтенсивным свойством, поэтому основанный на его измерении метод - рефрактометрия - обладает малой чувствительностью. Значит, его можно использовать только для анализа концентрированных растворов.
Поглощение света веществом и интенсивность излучения вещества в пламени, наоборот, являются высокоинтенсивными свойствами, поэтому основанные на их измерении методы - абсорбционная и эмиссионная спектроскопия - обладают очень высокой чувствительностью и позволяют проводить определение веществ при их микроконцентрации в растворе.
2. Чувствительность детекторов сигнала в приборе. Чем больше чувствительность детектора сигнала, тем больше чувствительность метода. С этой целью, например, в оптических приборах часто применяют фотоумножители, позволяющие усилить сигнал.
Предел определения (CMin, P) - это минимальная концентрация, которую можно определить данным методом с доверительной вероятностью Р:
Где CMin, P - предел определения;
IMin - минимальное значение АС, которое можно измерить на данном приборе;
ОХол - среднее значение АС холостой пробы;
S - коэффициент чувствительности.
В инструментальных методах анализа предел определения в зависимости от метода составляет 10-5-10-10 %, что соответствует содержанию вещества в пробе на уровне 10-6-10-15 г. Предел определения в химических методах анализа обычно превышает 10-3 %.
Точность - это собирательная характеристика метода, включающая его правильность и воспроизводимость.
Ее характеризуют относительной погрешностью (ошибкой) определения (%). Обычно более чувствительные методы имеют меньшую точность, поскольку их используют при очень низких концентрациях. В связи с этим точность инструментальных методов анализа (более чувствительных) составляет в среднем 2-5 %, а точность химических методов (менее чувствительных) - 0,1-0,5 %.
Правильность характеризует близость полученного и истинного значений АС (рис. 10).
Количественной мерой правильности служит систематическая погрешность. В инструментальных методах анализа, в отличие от химических, использование приборов является дополнительным источником систематических погрешностей.
Воспроизводимость отражает случайные ошибки измерения и показывает степень разброса параллельных (повторных) измерений (рис. 10).
Рис. 10. Правильность и воспроизводимость анализа
В инструментальных методах анализа, в отличие от химических, на воспроизводимость результатов дополнительно влияет стабильность работы приборов.
Селективность (избирательность) характеризует возможность определения нужного компонента без помех со стороны других компонентов пробы.
Различные инструментальные методы анализа имеют разную селективность. Например, фотометрия пламени является очень селективным методом, а рефрактометрия - неселективным, поэтому ее используют только при анализе индивидуальных веществ или простых смесей, состоящих из 2-3 компонентов.
Похожие статьи
-
Для определения неизвестной концентрации вещества по величине АС химики-аналитики используют несколько Прямых и Косвенных приемов , общих для всех...
-
Наибольшее значение имеют следующие группы инструментальных методов анализа (рис. 2). Рис. 2. Классификация инструментальных методов анализа §...
-
Время, отведенное на лекции - 2 часа. Цель лекции: Формирование знаний студентов об осадительном титровании, классификация методов титрования и...
-
Количественный анализ - это совокупность, химических, физико-химических и физических методов определения количественного соотношения компонентов,...
-
Задачи и методы качественного анализа - Основы аналитической химии
Обнаружение или, как иногда говорят, "открытие" отдельных элементов или ионов, входящих в состав веществ - это задачи качественного анализа. Качественный...
-
Полярографический метод анализа
Полярография -- метод качественного и количественного химического анализа, основанный на получении кривых зависимости величины тока от напряжения в цепи,...
-
Для получения аналитического сигнала используют: § химические Реакции различных типов (кислотно-основные, окислительно-восстановительные,...
-
Принцип определения химического состава вещества любым методом сводится к тому, что состав вещества определяется по его Свойствам . Свойства веществ...
-
Амперометрическое титрование - Электрохимические методы анализа
Амперометрическое титрование (потециостатическое поляризационное титрование) - это разновидность вольтамперометрического метода (наряду с полярографией)....
-
Метод стандартов (метод молярного свойства), Метод добавок - Аналитический сигнал
Метод стандартов - это расчетный прием нахождения неизвестной концентрации. Он имеет две разновидности (рис. 5). 1. Метод одного стандарта. Для...
-
Задачи и методы количественного анализа - Основы аналитической химии
Количественный анализ - это совокупность химических, физико-химических и физических методов определения количественного соотношения компонентов, входящих...
-
Теоретические основы кондуктометрического метода анализа - Электрохимические методы исследования
Кондуктометрические методы анализа основаны на измерении электропроводности исследуемых растворов. Существует несколько методов кондуктометрического...
-
Удельная электропроводность как аналитический сигнал - Электрохимические методы анализа
Удельная электропроводность (ч) - это электропроводность 1 см3 раствора, находящегося между электродами с площадью S = 1 см2 и расстоянием между ними L =...
-
Кондуктометрическое титрование - Электрохимические методы анализа
Сущность метода заключается в том, что измеряют электрическую проводимость раствора в ходе титрования и строят кривую титрования. Кривая титрования...
-
Часто излом на кривых кондуктометрического титрования получается нечетким, закругленным. В этом случае для нахождения объема титранта в к. т. т....
-
Кривые кондуктометрического титрования - Электрохимические методы анализа
В ходе титрования электропроводность будет заметно меняться, если вводить или удалять ионы с высокой подвижностью. Чаще всего продуктом реакции является...
-
Это метод который нашел мировое применение для анализа лекарствнных средств. Он основан на свойстве галогенидов количественно осаждаться нитратом серебра...
-
Методика отбора и хранения проб Отбор и хранение проб производилось согласно ГОСТ Р 51592-2000 "Общие требования к отбору проб".[35,36] Пробы воды в...
-
Инверсионная вольамперометрия - Электрохимические методы анализа
Инверсионная вольтамперометрия позволяет существенно увеличить чувствительность. Идея метода инверсионной полярографии состоит в выделении определяемого...
-
Общая характеристика методов - Нефелометрия и турбидиметрия
При прохождении пучка света через дисперсные системы наблюдается рассеяние или поглощение света твердыми частицами. Это явление положено в основу...
-
Потенциометрия, Способы проведения анализа в потенциометрии - Электрохимические методы анализа
Метод возник в 1893 г., когда немецкий химик Р. Беренд впервые провел потенциометрическое титрование. Потенциометрический метод анализа основан на...
-
Кондуктометрическое титрование - Электрохимические методы исследования
Несомненно, большими аналитическими возможностями обладает кондуктометрическое титрование. Титрование позволяет восполнить недостаток селективности...
-
Также сравнила методики анализа и выявила, что наиболее применяемым методом осаждения является аргентометрия вариантом Фаянса. Это наиболее доступный,...
-
Кривые титрования - Методы осаждения
Кривые титрования в аргентометрии обычно строят в координатах pAg -- V, Где pAg -- взятый с обратным знаком лога-рифм концентрации ионов Ag+, V -- Объем...
-
Прямая кондуктометрия - Электрохимические методы анализа
Сущность метода Прямой кондуктометрии заключается в том, что концентрацию вещества определяют по результатам измерения электрической проводимости (или...
-
Литература, Ключевые фразы к лекции - Характеристика осадительного титрования
1. Харитонов Ю. Я. "Аналитика. Аналитическая химия", - М., "В. Ш.", ч. II, 2003 г., - с. 245 - 270. 2. Пономарев В. Д. "Аналитическая химия". - М., "В....
-
Классификация, Кривые осадительного титрования - Характеристика осадительного титрования
Наиболее широкое применение нашли следующие виды осадительного титрования: 1. Аргентометрия. Титрант - нитрат серебра, используется для количественного...
-
Фотоэлектроколориметрические методы относятся к объективным методам, так как интенсивность окраски растворов оценивают с помощью специальных устройств -...
-
По существу морская вода является хлоридно-сульфатно-натриево-магниевым раствором, в котором в виде следов и примесей находятся все остальные химические...
-
Основные электрохимические характеристики ИСЭ - Электрохимические методы анализа
Основными Электрохимическими характеристиками любого ИСЭ являются: § интервал выполнения электродной функции; § крутизна электродной функции; § предел...
-
В настоящее время производственные методы получения формальдегида большим разнообразием не отличаются. Так, в реакциях восстановления СО и СО2 Водой...
-
Способы получения коллоидных систем - Общая характеристика дисперсных систем и методы их получения
Коллоидные системы по степени дисперсности занимают промежуточное положение между истинными растворами и грубодисперсными системами. Поэтому коллоидные...
-
Электроды в потенциометрии. Назначение - Электрохимические методы анализа
Электроды, которые используются в потенциометрии, различаются по Назначению и по Принципу действия . В зависимости от назначения электроды бывают...
-
Каталитический риформинг дефектация реактор Назначение, устройство, работа и технические характеристики приборов с электрическим выходным сигналом...
-
Наиболее представительные ионы и соответствующие им структуры помещены в таблицы, их используют при интерпретации масс-спектров. Кроме того сравнивают...
-
Кондуктометрия, Основные узлы приборов - Электрохимические методы анализа
Кондуктометрия является старейшим, самым простым и наименее селективным из электрохимических методов анализа. Метод возник в 1885 г., когда Кольрауш...
-
Количественный анализ, Явления, искажающие вид полярограмм - Электрохимические методы анализа
Количественной характеристикой полярограммы является величина предельного диффузионного тока, которая зависит не только от концентрации иона, но и от...
-
Сущность и особенности вольтамперометрии - Электрохимические методы анализа
Вольтамперометрия это совокупность электрохимических методов анализа, основанных на использовании вольтамперных зависимостей I = F ( E ), которые...
-
Вольтамперометрия - Электрохимические методы анализа
Применение вольтамперометрии в аналитических целях началось с разработки в 1922 г чешским ученым Я. Гейровским полярографического метода анализа. Он...
-
В каждом конкретном случае проведения анализа с использованием метода потенциометрии химик-аналитик должен обоснованно выбрать электродную систему....
Инструментальное титрование, Метрологические характеристики инструментальных методов анализа - Аналитический сигнал