Методы количественного анализа

1. Гравиметрические

2. Титриметрические

3. Оптические

4. Электрохимические

Гравиметрические методы анализа

Определяемый компонент выделяют из раствора в виде труднорастворимого соединения (метод осаждения) или летучего соединения (метод отгонки). Затем осаждаемую форму переводят в гравиметрическую форму, массу которой определяют взвешиванием.

Например, при количественном определении ионов Ca²⁺, осаждаемой формой является оксалат кальция CaC₂O₄, а гравиметрической CaO.

При определении в образце кристаллизационной воды методом отгонки, его навеску высушивают и прокаливают. О массе кристаллизационной воды можно судить по уменьшению массы образца или увеличению массы поглотителя водяных паров.

Методы гравиметрии обладают высокой точностью, но трудоемки и длительны, поэтому заменяются методами титриметрии и др.

 

Титриметрические методы анализа

Титрование осуществляется путем проведения реакций между определенным объемом стандартного раствора (раствора точно известной

концентрации), с раствором содержащим неизвестное количество определяемого вещества.

Стандартный раствор называется титрантом. Объем титранта, затрачиваемый на титрование, измеряют с помощью бюретки. Если объем и концентрация титранта известны, можно рассчитать количество определяемого (титруемого) вещества.

Оптические методы анализа

Спектрофотометрия – метод, основанный на избирательном поглощении раствором электромагнитного излучения в ультрафиолетовой, видимой или инфракрасной областях спектра.

 

Тест-системы
Тест-системы представляют собой простые, портативные, легкие и дешевые аналитические средства и соответствующие экспресс- методики для обнаружения и оценки концентрации веществ без существенной пробоподготовки и вне лаборатории.

При этом используются аналитические реакции, обеспечивающие получение визуально наблюдаемого и легко измеряемого аналитического сигнала (окрашивание бумаги или длина окрашенной части индикаторной трубки).

 

Сфера использования тест-систем

1. Экспресс-контроль технологических процессов;

2. Обнаружение метана в угольных шахтах;

3. Определение монооксида углерода и углеводородов в выхлопных газах автомобилей;

4.Обнаружение паров алкоголя в воздухе, выдыхаемом водителями и т.п.

Например, алкотест основан на изменении окраски, наступающей при реакции хромового ангидрида с парами, содержащимиэтанол.

3C₂H₅OH + 4CrO₃ + 6H₂SO₄ → 3CH₃COOH+ 2Cr₂(SO₄)₃ + 9H₂O

Физические методы исследования

Физический анализ. Новые методы химической идентификации и перспективы их внедрения.

Спектроскопические методы исследования

Основаны на изучении взаимодействия вещества с электромагнитным излучением.

Различают:

1.Спектры излучения (испускания);

2.Спектры поглощения (абсорбционные спектры);

3.Спектры рассеяния.

По используемым длинам волн различают спектроскопии

1. Инфракрасная (ИК) Длины волн: 700-105 нм

2. Видимая Длины волн: 400-700 нм

3. Ультрафиолетовая (УФ) Длины волн: 10-400 нм

Спектры испускания

В 1666 г. Исаак Ньютон разложил солнечный свет с помощью призмы в спектр и сделал вывод, что белый свет состоит из лучей разного цвета с различными показателями преломления.

Немецкие химики Густав Кирхгоф и Роберт Бунзен (60-е годы 19 века). Разработали методы получения спектров испускания нагретых в пламени горелки веществ и их использования для обнаружения химических элементов

Рис. 26. Спектроскоп и спектр испускания водорода

Спектры испускания

 

Содержат набор полос, соответствующих частотам излучения, испускаемого веществом, находящимся в возбужденном состоянии. Состояние возбуждения достигается воздействием нагревания, света (фотовозбуждение), электрического разряда или химической реакции.

Спектры поглощения

Содержат набор полос, соответствующий частотам электромагнитных волн, которые поглощаются веществом.

В атомно-абсорбционном анализе вещество разогревают в графитовой трубке до 1500-20000 С электрическим током. Свет пропускают через застекленные торцы трубки и разлагают в спектр.