Класифікація методів аналізу - Теоретичні основи аналітичної хімії
Хімічні й фізико хімічні методи аналізу.
Загальна схема хімічних і фізико-хімічних методів аналізу зводиться до того, що досліджувану речовину переводять у розчин, діють певним хімічним реактивом і спостерігають зовнішній ефект хімічного перетворення. У складних випадках (при великій кількості складових елементів) суміш спочатку розділяють на окремі групи. Щоб визначити мікро кількість елементів, слід виділяти їх перед визначенням з великого об'єму розчину в невеликий об'єм органічного розчинника або осаду з метою підвищення чутливості визначення і позбавлення шкідливого впливу сторонніх елементів.
Отже, в загальному випадку хімічний аналіз складається з таких етапів:
- - переведення досліджуваної речовини в розчин; - відділення елементів, що визначаються, від інших та їх концентрування; - якісне виявлення і кількісне визначення.
Кожний з цих етапів характеризується певною системою методів.
Методи хімічною аналізу за основними типами хімічних реакцій:
- 1) реакції осадження; 2) реакції утворення комплексних сполук; 3) реакції окислення-відновлення; 4) реакції кислотно-основної взаємодії.
У хімічному аналізі реакції різних типів часто поєднуються між собою. Наприклад, реакція між сульфатом міді й йодидом калію
2CuSO4 + 4KI = 2CuI + I2 + 2K2SO4
Одночасно є окислювально-відновною і хімічною реакцією першого типу.
1. Реакції осадження є основою різних методів розділення, концентрування і визначення окремих іонів або елементів.
Методи розділення:
-Хроматографічний аналіз (полягає у тому, що розчин складної суміші неорганічних або органічних речовин пропускають через колонку, заповнену адсорбентом, внаслідок чого суміш розділяється на окремі компоненти).
Методи концентрування:
-Співосадження (полягає у тому, що осад при утворенні захоплює з розчину сторонні розчинні речовини). Використовується для вилучення з великого об'єму розчину невеликих кількостей елементів, що визначаються, і для відділення останніх від основного компонента проби.
Методи виявлення і визначення:
- -гравіметричний метод (полягає у тому, що визначувані іони вилучають з розчину у вигляді малорозчинної сполуки добавлянням певного реактиву, за масою осаду обчислюють кількість елемента або іона). 2. Реакції утворення комплексних сполук.
Методи розділення і концентрування:
-Метод екстракції (метод розділення, який полягає в переведенні комплексної сполуки певного елемента з водного розчину в шар органічного розчинника). Застосовується переважно для переведення в органічний розчинник сполук комплексного характеру.
Методи виявлення і визначення:
- -фотометричний метод (вимірювання інтенсивності забарвлення комплексних сполук, що утворюються при взаємодії визначуваних іонів з неорганічними або органічними реактивами; -гравіметричний аналіз; -титриметричний аналіз (до розчину визначуваних іонів добавляють точно еквівалентну кількість розчину реактиву відомої концентрації, вимірюється об'єм розчину реактиву і за рівнянням хімічної реакції обчислюють кількість визначуваних іонів). 3. Реакції окислення-відновлення
Методи розділення і концентрування:
- -метод цементації (відновлення металами іонів металів, що містяться в розчині); -електроліз на ртутному катоді (іони багатьох елементів відновлюються електричним струмом до металів, які розчиняються у ртуті, утворюючи амальгами, іони інших металів залишаються при цьому в розчині). Застосовується, наприклад, для відділення цинку від алюмінію, заліза від титану та інш.
Методи виявлення і визначення:
- -титриметричний методи - перманганатометрія, йодлметрія, хроматометрія та інш. (грунтуються на використанні різних окислювачів та відновників); -електрогравіметричний аналіз (іони металів, що є в розчині, відновлюються електричним струмом до металічного стану). Застосовується для визначення Cu, Cd, Zn, Co, Pb, Ag, Au та інш.; -каталітичні методи аналізу (швидкість реакції є основою для кількісного визначення елементів, які каналізують реакцію. Швидкість реакції збільшується пропорційно концентрації каталізатора.). Дуже чутливий аналіз, надає можливість визначення десятих та сотих часток мікрограма речовини; -полярографічний метод (грунтується на вимірюванні сили граничного струму, що пропорційна концентрації речовини, що відновлюється. У розчин занурюють два електроди, які з'єднуються з джерелом постійного струму і поступово підвищують напругу на електродах.). Застосовується в аналізі металів та сплавів, придатний і для аналізу руд, природних вод, біологічних об'єктів, гірських порід, силікатів тощо; -кулонометричний метод (кількість речовини визначають за кількістю електрики, яку треба витратити на електрохімічне перетворення - окислення або відновлення - речовини). Цим методом визначаються незначні кількості речовини - до сотих і тисячних часток мікрограма. 4. Кислотно-основні реакції:
- -метод титриметричного аналізу - метод нейтралізації.
Фізикохімічні методи аналізу:
- -фотоколометричний аналіз; -спектроколометричний аналіз; -нефелометричний аналіз; -потенциометричний аналіз; -кондуктометричний аналіз; -полярографічний аналіз.
Фізичні методи аналізу.
У фізичних методах аналізу кількість речовини визначають вимірюванням параметра певної фізичної властивості речовини, причому хімічні реакції або зовсім не проводяться, або мають другорядне значення. До фізичних властивостей відносяться густина речовини, теплопровідність, колір, електропровідність, твердість, радіоактивність тощо.
Методи фізичного аналізу:
- 1. Спектральний метод - матеріал, що аналізують, піддають дії високої температури електричної іскри або електричної дуги, що призводить до випромінювання світла атомами елемента. Це випромінювання розкладають спектрографом на складові і фотографують. Порівнявши інтенсивність окремих ліній спектра еталона з точно відомим вмістом окремих елементів, можна визначити ці елементи. 2. Метод фотометрії полум'я - розчин речовини, яку аналізують, вводять у полум'я газового пальника, розчинник випаровується, електрони переходять на основний енергетичний рівень, що супроводжується випромінюванням, яке фіксується фотоелементом і інтенсивність якого за певних умов пропорційна вмісту даного елементу в пробі. Метод придатний тільки для визначення лужних і лужноземельних металів. 3. Метод атомної абсорбції - грунтується на поглинанні квантів світла від спеціального джерела не збудженими атомами елементів у полум'ї. Вміст елементу визначають, вимірявши зменшення інтенсивності світла при проходженні його через полум'я. Перевага цього методу - висока селективність і чутливість. 4. Рентгено-флуоресцентний метод - на пробу діють рентгенівськими променями. Інтенсивність вторинного випромінювання залежить від кількості даного елемента в пробі. 5. Радіоактиваційний метод - досліджуваний матеріал піддають дії нейтронного випромінювання в атомному реакторі. Порівнюючи інтенсивність радіоактивного випромінювання окремих фракцій еталоннох проби і досліджуваного матеріалу, роблять висновок про кількісний вміст окремих елементів. Цей метод дуже чутливий (можна визначати елементи, вміст яких становить 10-8-10-10%). 6. Нейтронно-активізаційний. 7. Еміссіонний (плазменна фотометрія). 8. Ядро-магнітний резонанс.
Похожие статьи
-
Предмет аналітичної хімії - це методи визначення хімічного складу речовин . Аналітична хімія має два основних розділи - якісний та кількісний аналіз....
-
Поняття про мас-спектроскопічний метод аналізу - Гібридні методи. Газова хромато-мас-спектрометрія
Мас-спектроскопія - метод дослідження речовини шляхом визначення мас іонів цієї речовини (частіше відношення мас іонів до їхніх зарядів) і їхніх...
-
Розробка математичного забезпечення інформаційної системи Характеристика моделей і методів рішення економічної задачі Фінансовий аналіз здійснюється за...
-
В даний час найбільшу увагу в питаннях дослідження забруднення навколишнього середовища приділяється аналізу природних і стічних вод. ГХ-МС з он-лайн...
-
Даний метод дає можливість прогнозувати попит на основі статистичної моделі, яка характеризує залежність між об'єктом (обсягом збуту) та незалежними...
-
Дослідження взаємного розподілу значень економічних показників і знаходження співвідношень функціонування виробничих систем представляє наступний...
-
Загальна характеристика прийнятого методу оцінки проектних рішень і його основних показників Головною метою розрахунку показників економічної...
-
Дана група методів є однією з найбільш поширених в системі прогнозування економічних явищ, зокрема і перспективного попиту на продукцію вугільної...
-
Теоретичні основи оптимізаційних рішень Умови оптимальності у формі принципу максимуму дають, узагалі говорячи, достатню інформацію для рішення задачі...
-
Розробка нових аналітичних методів визначення ультранизьких вмістів елементів в різних речовинах є на сьогодні актуальною для багатьох галузей сучасної...
-
Розглядаючи моделі для аналізу фінансового стану можна зробити висновок, що вони дуже подібні між собою, але їхнім недоліком є те, що вони розраховують...
-
Основні принципи застосування економіко-математичного аналізу до діяльності малих підприємств закладені в роботах [1,2,3]. Запропоновані методи...
-
Нехай ми маємо вибірку значень випадкової величини Х= x1, x2, .... xN, з кількістю спостережень - N. Розіб'ємо весь діапазон можливих значень...
-
Літературний огляд, Гібридні методи - Гібридні методи. Газова хромато-мас-спектрометрія
Гібридні методи Гібридні методи аналізу -- група методів, що базуються на поєднанні різноманітних способів розділення багатокомпонентних сумішей,...
-
ВСТУП - Кількісні методи аналізу та їх використання для прийняття управлінських рішень
Кількісні, техніко-економічні економіко-математичні, методи особливо збагатили арсенал прийомів економічного аналізу господарської діяльності. Їх широке...
-
Ще однією можливістю підвищення зрізу фотоіонізації атома є збудження на останній стадії в автоіонізаційний стан. Автоіонізаційний стан (АС)- це стани...
-
Розвиток будь-якого підприємства потребує визначення його реального планування та ефективності його фінансово-господарської діяльності, у зв'язку з чим...
-
В основі моделі (2.2.) - (2.6) лежить рівняння, яке має вигляд: , Зробимо просте перетворення, зробивши заміну: (2.7) І отримаємо рівняння (2.8): (2.8)...
-
Вещество [Co] Лиганды и Комплексообразователь Координационное число 6 Для комплексов с координационным числом 6 характерно октаэдрическое расположение...
-
Введение - Методы чистки и мытья лабораторной посуды
В первой части приведены правила техники безопасности при работе в лаборатории органической химии, показаны приемы сборки основных приборов и установок,...
-
Точки розриву і їхня класифікація. Теореми про безперервні функції - Основи вищої математики
Якщо функція F така, що для неї існують межі F ( А +0) і F ( А --0), однак F ( А ) F ( А +0) F ( А --0), то, мабуть, вона нерозривна (не безперервна) у...
-
Метод Гауса - Основи вищої математики
( Карл Фрідріх Гаус (1777-1855) іноземний член Петербурзької АН (1824), німецький математик. Праці: вища алгебра, диференціальна геометрія, математична...
-
Матриці. Дії над матрицями Матриця вперше з'явилась в середині ХІХ століття в роботах англійських математиків У. Гамільтона і А. Келі [У. Гамільтон,...
-
ГХ-МС аналіз харчових продуктів - Гібридні методи. Газова хромато-мас-спектрометрія
ГХ-МС використовують для аналізу харчових ароматизаторів. Запропоновано різні методи видалення летких компонентів, пов'язаних з ароматизаторами, з їжі:...
-
Методы кондуктометрии - Электрохимические методы исследования
Контактные методы. Измерения проводят с помощью контактных ячеек (рис. 3, а). При этом используют электроды из Pt, Ti, нержавеющей стали и др. Для...
-
Электрическое сопротивление - Электрохимические методы исследования
Основной константой, характеризующей электрические свойства вещества, является удельное электрическое сопротивление, зависящее от природы вещества и от...
-
Этапы экономико-математического моделирования - Методы экономико-математического моделирования
Основные этапы процесса моделирования уже рассматривались выше. В различных отраслях знаний, в том числе и в экономике, они приобретают свои...
-
Поверхность палетки - Сравнение методов вычисления объемов насыпных складов и отвалов
Метод палетки предназначен, главным образом, для построения модели поверхности, а не для расчета объемов. Для детального отображения поверхности нужна...
-
Введение, Методы экстраполяции - Формализованные методы прогнозирования
К формализованным методам относятся методы экстраполяции и методы моделирования. Они базируются на математической теории. Среди методов экстраполяции...
-
Адсорбционные методы исследования свойств поверхности позволяют количественно охарактеризовать происходящие при адсорбции межмолекулярные взаимодействия,...
-
Легирование стали повышает ее антикоррозионные свойства. Например, совершенную стойкость к атмосферной коррозии показывают нержавеющие легированные...
-
Методы непараметрической статистики - Основы теории систем и системного анализа
Использование классических распределений случайных величин обычно называют "параметрической статистикой" - мы делаем предположение о том, что...
-
Методы неорганического синтеза - Синтез ацетата натрия ("Горячий лед")
НЕОРГАНИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ, получение неорганических соединений. Как правило, состоит из нескольких последовательных или параллельных процессов -...
-
Методы защиты бетона от коррозии - Основы химии
Для защиты бетона и повышения его долговечности вам следует применять первичную и вторичную защиту. К методам первичной защиты относится введение...
-
Отличие результата вычисления объема путем представления его в виде суммы призм, от результата вычисления объема путем простого усреднения всех высотных...
-
Цілі уроку: розвивати навички й уміння складати рівняння хімічних реакцій; формувати навички розпізнавання типів реакцій теоретично -- за рівняннями...
-
Даний підхід являє собою прогнозування попиту на продукцію вугільної промисловості регіону на основі показників, що випереджують його в часі. Найбільш...
-
Методы, применяющиеся для синтеза мультиферроиков - Мультиферроики
Для синтеза мультиферроиков используются различные методы синтеза. К ним относятся: спекание, гидротермальный синтез, соосаждение, золь-гель метод,...
-
Методы отбора выборок - Основы научных исследований
Известны три метода отборок выборок: случайный, систематический и комбинированный. В результате случайного отбора получается случайная выборка. Выборка...
-
Заключение - Моделирование систем массового обслуживания с использованием метода Монте-Карло
Метод Монте-Карло можно определить как метод моделирования случайных величин с целью вычисления характеристик их распределений. Возникновение идеи...
Класифікація методів аналізу - Теоретичні основи аналітичної хімії