V. Ostwald berminat kaedah analisis instrumental. Khususnya, beliau mengkaji spektrum penyerapan pelbagai penyelesaian di kawasan yang boleh dilihat dan, menggunakan 300 sistem yang berbeza, menunjukkan bahawa warna larutan elektrolit di bawah keadaan penceraian lengkap ditentukan oleh penyerapan aditif cahaya oleh ionnya; idea tentang V. Ostwald, yang dinyatakan dalam sepucuk surat kepada S., mempunyai kepentingan praktikal yang lebih besar. Arrhenius pada tahun 1892. Perbincangan adalah mengenai kemungkinan penentuan potensiometri langsung kepekatan ion logam yang sangat rendah daripada daya gerak elektrik galvanik yang sesuai sel. Walau bagaimanapun, kaedah untuk analisis potensiometri langsung objek sebenar muncul lebih kemudian - sudah pada abad ke-20.
Malangnya, dalam buku teks domestik mengenai kimia analisis, nama W. Ostwald biasanya disebut hanya berkaitan dengan (undang-undang pencairan dan teori penunjuk; pencapaian teorinya yang lain dibentangkan tanpa merujuk kepada pengarang. Tetapi intinya bukan secara terperinci. Perlu diakui bahawa W. Ostwald dan sekolahnya telah meningkatkan kaedah analisis kimia daripada empirikal kepada tahap yang lebih tinggi, berasaskan teori. Ini membolehkan untuk memilih keadaan analisis optimum dan reagen yang sesuai terlebih dahulu, serta meramalkan ralat sistematik Ahli kimia terkenal Rusia P. I. Walden menulis bahawa buku V. Ostwald adalah panduan sebenar untuk penemuan dalam kimia analitik.
Pandangan rendah terhadap kepentingan kerja analisis kimia (dan lain-lain) W. Ostwald di negara kita boleh dijelaskan oleh dua keadaan yang agak rawak. Pertama, idea-idea falsafah W. Ostwald menyebabkan perdebatan sengit, di mana beliau dikritik secara tajam oleh ramai saintis terkenal dan tokoh masyarakat. Khususnya, V.I. Lenin menganggap Ostwald "seorang ahli kimia yang sangat hebat dan ahli falsafah yang sangat keliru." Sikap negatif terhadap karya falsafah V. Ostwald, secara sengaja atau tidak, telah dipindahkan ke karyanya secara keseluruhan. Kedua, sebagai salah satu pencipta teori penyelesaian "fizikal", V. Ostwald secara mendadak berpolemik dengan ahli kimia Rusia, yang kebanyakannya menyokong teori penyelesaian "kimia" (D. I. Mendeleev, D. P. Konovalov, N. N. Beketov, dll. . ). Kedua-dua pihak membuat kenyataan yang tidak perlu keras. Kemudian menjadi jelas bahawa pada dasarnya kedua-dua pihak dalam pertikaian ini benar-benar betul, teori penyelesaian "kimia" dan "fizikal" semakin dekat dalam kajian penghidratan ion (I.A. Kablukov), dan kemudian bergabung, tetapi gema kontroversi lama masih dirasai sepanjang abad ke-20.
Selepas W. Ostwald bersara (1906) dan dia menghentikan penyelidikan aktif dalam bidang kimia, pelajar dan pengikutnya membangunkan teori analisis titrimetri, dan mereka sering berunding dengan guru mereka. Khususnya, pemalar disosiasi banyak penunjuk telah ditentukan (E. Zalm, 1907). Pencapaian utama sekolah Ostwald ialah pemodelan proses pentitratan dalam bentuk lengkung peneutralan (J. Hildebrandt, 1913). Atas dasar ini, adalah mungkin untuk menilai kemungkinan mentitrasi elektrolit kuat dan lemah, mengira had pencairan dan ralat yang berkaitan dengan pemilihan penunjuk yang tidak tepat. Monograf oleh Dane Niels Bjerrum "Teori Pentitratan Alkalimetrik dan Asidimetri" (1914) adalah sangat penting. Dalam buku ini, buat pertama kalinya, cadangan yang jelas muncul mengenai asid dan bes mana yang boleh dititrasi dengan ketepatan yang cukup tinggi, dan Bjerrum secara teorinya membuktikan bahawa jika pemalar penceraian kurang daripada 10 -10, pentitratan adalah mustahil walaupun dalam pekat yang agak tertumpu. penyelesaian.
Penciptaan penyelesaian penimbal mempunyai kepentingan praktikal yang paling besar untuk pembangunan kimia analitik pada tahun-tahun tersebut. Dari sudut pandangan teori, pengenalan konsep "indeks hidrogen" (pH) adalah sangat penting. Kedua-dua inovasi itu timbul hasil daripada penggunaan idea Ostwald tentang keseimbangan ionik, tetapi yang pertama menggunakannya bukanlah penganalisis, tetapi ahli biokimia. Pada tahun 1900, O. Fernbach dan L. Euben mengkaji aktiviti beberapa enzim pada keasidan berbeza larutan dan membuat kesimpulan bahawa ketekalan relatif aktiviti enzim apabila menambah asid atau alkali dijelaskan oleh kehadiran dalam larutan yang sama. campuran mono- dan dihidrogen fosfat (“campuran seperti cakera penampan kereta, melemahkan kesan asid dan bes”). Tidak lama kemudian, ahli biokimia Hungary P. Seely mula secara khusus memperkenalkan larutan penimbal dengan kepekatan ion hidrogen yang diketahui dan kira-kira tetap ke dalam sampel serum darah yang sedang dikaji. Nampaknya, B. Fels (pelajar Nernst) adalah orang pertama yang menggunakan larutan penimbal asetat dan ammonia dalam amalan analisis kimia pada tahun 1904.
Mengkaji aktiviti enzim pada keasidan larutan yang berbeza, ahli biokimia Denmark Søren Sørensen pada tahun 1909 menetapkan bahawa perubahan dalam aktiviti enzim tidak ditentukan oleh sifat asid tambahan atau kepekatannya, tetapi oleh kepekatan ion hidrogen yang dicipta apabila asid ditambah. Pengiraan aktiviti enzimatik dipermudahkan dengan ketara jika logaritma perpuluhan kepekatan ion ini, diambil dengan tanda bertentangan, digunakan sebagai hujah, i.e. penunjuk pH. Benar, S. Sørensen menggunakan nilai pH bulat (integer). Tidak lama kemudian, kaedah yang agak tepat untuk mengukur penunjuk ini telah dibangunkan. Ia berdasarkan penggunaan satu set penunjuk asid-bes berwarna atau pada ukuran potensiometri. Sumbangan penting kepada pembangunan kedua-dua kaedah mengukur pH telah dibuat oleh ahli kimia analitik Belanda yang masih muda (1921) Isaac Moritz Kolthoff (1894-1997). Kemudian (1927) beliau berpindah ke Amerika Syarikat, di mana selama beberapa dekad beliau merupakan pemimpin ahli kimia analitik Amerika yang diiktiraf secara amnya.
Pada tahun 1926, I.M. Kolthoff menerbitkan monograf yang sangat baik, "Analisis Volume," yang meringkaskan asas teori analisis titrimetri secara keseluruhan. Ia sama pentingnya dengan nasib kaedah ini sebagaimana monograf Mohr pada zamannya. Selepas itu, berdasarkan buku ini, I. M. Kolthof menyusun manual dua jilid mengenai analisis titrimetri, dan kemudian buku teks mengenai kimia analisis untuk pelajar universiti Amerika.
Dalam kata pengantar monograf, I. M. Kolthoff menulis: "Fakta bahawa saya berani menyatukan dalam buku yang dicadangkan asas saintifik analisis volumetrik dibenarkan oleh kemungkinan, dengan bantuan pengetahuan teori, bukan sahaja untuk memperbaiki kaedah yang diketahui, tetapi juga untuk mencari yang baru. Untuk melakukan ini, anda perlu mempertimbangkan tindak balas yang sesuai, serta tindakan penunjuk, secara terperinci dari sudut pandangan undang-undang tindakan massa. Apabila sistem berada dalam keseimbangan, analisis matematik secara relatifnya hanya menentukan kemungkinan pentitratan, mencari keadaan optimum, serta ralat pentitratan... Oleh itu, kaedah baru tidak perlu dicari secara empirik semata-mata, tetapi sebahagian besarnya boleh sudah diperoleh secara teori." Sebagai tambahan kepada generalisasi dan pengesahan eksperimen keputusan yang diperoleh sebelum ini oleh J. Hillebrandt, E. Salm, N. Bjerrum dan ahli kimia fizikal lain dari sekolah W. Ostwald, yang mana I. M. Kolthoff sendiri secara ideologinya tergolong, penulis mengemukakan banyak peruntukan baharu, mengesahkannya dengan pengiraan dan eksperimen. Analisis matematik terperinci bagi lengkung pentitratan telah dijalankan (ketinggian lompatan, pengiraan potensi pada titik kesetaraan, kriteria untuk pentitratan campuran, dsb.). Kesilapan pentitratan yang disebabkan oleh faktor yang berbeza dibandingkan. Pada masa yang sama, I.M. Kolthof percaya bahawa ramalan teori yang boleh dipercayai hanya boleh dibuat untuk tindak balas peneutralan, pemendakan dan pembentukan kompleks. Kadar rendah di mana keseimbangan dicapai dan sifat berperingkat bagi banyak proses pengurangan pengoksidaan seharusnya mengurangkan dengan ketara nilai ramalan teori yang berkaitan dengan redoksmetri.
R. Petere mula mencipta asas teori pentitratan redoks pada tahun 1898. Beliau juga menguji dalam banyak eksperimen kebolehgunaan dan ketepatan formula Nernst yang terkenal (1889), yang digunakan untuk membina lengkung pentitratan redoksmetrik. F. Crotogino (potensi sebenar, pengaruh pH) dan pengarang lain berjaya bekerja di kawasan yang sama. Kerja Kolthoff sendiri dalam bidang redoksmetri juga berkaitan dengan persamaan Nernst, tetapi penulis meneliti secara terperinci aspek kinetik proses redoks, termasuk kesan pemangkin dan tindak balas teraruh, dan mengkaji faktor-faktor yang mempengaruhi potensi pada titik kesetaraan. Dalam karyanya yang lain, I.M. Kolthoff sebenarnya mencipta teori titrasi potensiometri dan amperometri. Dan istilah-istilah "titrasi potensiometri dan "titrasi amperometrik" telah diperkenalkan ke dalam sains olehnya. Membandingkan buku I. M. Kolthoff mengenai teori analisis titrimetri dengan bahagian yang sepadan dalam buku teks hari ini mengenai kimia analisis, seseorang hanya boleh terkejut melihat betapa modennya kandungan dan gaya buku yang ditulis 80 tahun yang lalu.
n Set kaedah tradisional untuk menentukan komposisi bahan melalui penguraian kimia berurutan dipanggil "kimia basah" ("analisis basah"). Kaedah ini mempunyai ketepatan yang agak rendah, memerlukan kelayakan penganalisis yang agak rendah, dan kini hampir sepenuhnya digantikan dengan kaedah instrumental moden untuk menentukan komposisi sesuatu bahan.
n Walau bagaimanapun, "kimia basah" mempunyai kelebihan berbanding kaedah instrumental - ia membenarkan, melalui prosedur piawai (analisis sistematik), untuk menentukan secara langsung komposisi dan keadaan oksidatif unsur yang berbeza.
Seiring dengan kaedah kimia klasik, kaedah fizikal dan fizikokimia (instrumental) digunakan secara meluas. Ia berdasarkan pengukuran optik, elektrik, penjerapan, pemangkin dan ciri-ciri lain bahan yang dianalisis, bergantung kepada kuantiti (kepekatan).
Biasanya, kaedah ini dibahagikan kepada kumpulan berikut: elektrokimia (konduktometri, polarografi, potensiometri, dll.); spektrum atau optik (analisis spektrum pelepasan dan penyerapan, fotometri, kolorimetri, nephelometry, analisis luminescent, dll.); X-ray (analisis spektrum sinar-X penyerapan dan pelepasan, analisis fasa sinar-X, dsb.); kromatografi (cecair, gas, kromatografi gas-cecair, dll.); radiometrik (analisis pengaktifan, dll.); spektrometri jisim.
Kaedah-kaedah yang disenaraikan, walaupun lebih rendah daripada kaedah kimia dalam ketepatan, adalah jauh lebih unggul daripada mereka dalam kepekaan, selektiviti, dan kelajuan pelaksanaan. Ketepatan kaedah kimia biasanya dalam julat 0.005-0.1%; kesilapan dalam penentuan dengan kaedah instrumental adalah 5-10%, dan kadangkala lebih ketara.
Apabila menggunakan kaedah fizikal dan fizikokimia, kuantiti mikro bahan biasanya diperlukan. Analisis boleh dalam beberapa kes dilakukan tanpa memusnahkan sampel; Kadangkala rakaman keputusan yang berterusan dan automatik juga boleh dilakukan. Kaedah ini digunakan untuk menganalisis bahan ketulenan tinggi, menilai hasil produk, dan mengkaji sifat dan struktur bahan.
n POTENTIOMETRI (dari bahasa Latin potentia-strength, power dan Greek metreo-measure), kaedah penyelidikan dan analisis bahan elektrokimia, berdasarkan pergantungan potensi elektrod keseimbangan E pada aktiviti termodinamik (kepekatan) komponen elektrokimia. tindak balas.
di mana E 0 potensi piawai, pemalar gas R, suhu T, pemalar F-Faraday, n-bilangan elektron yang mengambil bahagian dalam tindak balas, a, b, . . . , t, r. . . -pekali stoikiometri untuk komponen tindak balas A, B, . . . , M, P (yang boleh menjadi ion dan molekul dalam fasa cecair, pepejal atau gas). n Aktiviti komponen pepejal dan gas dan pelarut diambil sebagai kesatuan. n n n
n Dalam pengukuran potensiometri, sel galvanik terbentuk dengan elektrod penunjuk, yang potensinya bergantung kepada aktiviti sekurang-kurangnya satu daripada komponen tindak balas elektrokimia, dan elektrod rujukan, dan daya gerak elektrik (EMF) unsur ini. diukur.
n Antara kaedah ini, perbezaan dibuat antara potensiometri langsung dan pentitratan potensiometri. Potensiometri langsung digunakan untuk menentukan secara langsung aktiviti ion (contohnya, Ag+ dalam larutan Ag. NO 3) daripada nilai E elektrod penunjuk yang sepadan (contohnya, perak); dalam kes ini, proses elektrod mesti boleh diterbalikkan.
n Dari segi sejarah, kaedah pertama potensiometri langsung ialah kaedah untuk menentukan nilai pH p. N. Kemunculan elektrod selektif ion membran membawa kepada kemunculan ionometri (sungai Khmetria), di mana sungai itu. X = - log ax, ax-aktiviti komponen X tindak balas elektrokimia.
n Kadang-kadang p. H-metri dianggap sebagai kes khas ionometri. Penentukuran skala instrumen potensiometer mengikut nilai p. X sukar kerana ketiadaan piawaian yang sesuai. Oleh itu, apabila menggunakan elektrod selektif ion, aktiviti (kepekatan) ion ditentukan, sebagai peraturan, menggunakan lengkung penentukuran atau kaedah penambahan. Penggunaan elektrod sedemikian dalam larutan bukan akueus adalah terhad disebabkan oleh ketidakstabilan badan dan membran mereka terhadap tindakan pelarut organik.
n Kaedah lengkung penentukuran. Untuk melakukan ini, bina graf penentukuran terlebih dahulu dalam koordinat EMF - lg. SI menggunakan larutan piawai bagi ion yang dianalisis, mempunyai kekuatan ion larutan yang sama. n Graf adalah linear. Kemudian EMF litar dengan larutan yang dianalisis diukur dengan kekuatan ion dan kepekatan larutan ditentukan daripada graf. Contoh definisi ditunjukkan dalam Rajah.
Kaedah tambahan. n Ini adalah kumpulan kaedah berdasarkan penambahan larutan ion yang dianalisis dengan kepekatan yang diketahui kepada larutan yang dianalisis. Aditif boleh menjadi satu kali - kaedah aditif tunggal; dua kali - kaedah penambahan dua kali; boleh diguna semula - kaedah penambahan berulang.
n Potensiometri langsung juga termasuk redoksmetri - ukuran pengoksidaan piawai dan sebenar. - akan memulihkan. potensi dan pemalar keseimbangan teroksida. - akan memulihkan. tindak balas. Mengoksidakan. - akan memulihkan. potensi bergantung kepada aktiviti bentuk bahan teroksida dan terkurang. Redoksmetri juga digunakan untuk menentukan kepekatan ion dalam larutan. Dengan potensiometri langsung menggunakan logam. elektrod, mekanisme dan kinetik pemendakan dan tindak balas kompleks dikaji.
n Potensiometri langsung mempunyai kelebihan penting. Semasa proses pengukuran, komposisi penyelesaian yang dianalisis tidak berubah. Dalam kes ini, sebagai peraturan, pemisahan awal analit tidak diperlukan. Kaedah ini boleh diautomasikan dengan mudah, yang membolehkan ia digunakan untuk pemantauan berterusan proses teknologi.
n Lebih biasa ialah kaedah pentitratan potensiometri, yang digunakan untuk menentukan julat luas bahan dalam media akueus dan bukan akueus. Dalam kaedah ini, perubahan dalam potensi elektrod penunjuk direkodkan semasa pentitratan larutan ujian dengan larutan reagen piawai, bergantung kepada isipadu yang terakhir. Pentitratan potensiometri dilakukan menggunakan pelbagai tindak balas: interaksi asid-bes dan redoks, pemendakan dan kompleksasi.
n Titik kesetaraan untuk pentitratan potensiometri ditentukan secara grafik pada lengkung pentitratan. Biasanya salah satu daripada jenis lengkung pentitratan berikut digunakan: kamiran, pembezaan atau lengkung Gran.
n Keluk pentitratan kamiran (Rajah a) diplot dalam koordinat E - VT. Titik kesetaraan berada di tengah-tengah lompatan titrasi. n Keluk pentitratan pembezaan (Rajah b) diplot dalam koordinat: n ∆E / ∆V-VT. Titik kesetaraan berada di bahagian atas lengkung pentitratan. Keluk pentitratan pembezaan memberikan penentuan titik kesetaraan yang lebih tepat daripada kamiran. n Keluk pentitratan dalam kaedah Gran (Rajah c) diplot dalam koordinat: ∆V / ∆E -VT. Titik kesetaraan berada pada persilangan dua garis lurus. Lengkung ini mudah digunakan untuk menentukan titik kesetaraan apabila mentitrasi larutan cair.
n Dalam kaedah pentitratan asid-bes, sebarang elektrod yang boleh diterbalikkan kepada ion H+ (hidrogen, quinhydrone, antimoni, kaca) boleh digunakan sebagai elektrod penunjuk; Elektrod kaca yang paling biasa. Pentitratan redoks dijalankan dengan elektrod yang diperbuat daripada logam mulia (paling kerap platinum).
1. Asid kuat (HCl) dititrasi dengan bes kuat (Na. OH) kepada cth. hlm. H = -lg V i.e. = hlm. H=p. OH = 7 Selepas t.e. hlm. Н=14+ lg 2. Bes kuat (Na. OH) dititrasi dengan asid kuat (HCl) kepada cth. hlm. H=14+ log V i.e. = hlm. H=p. OH = 7 Selepas t.e. hlm. H = -lg
3. Asid lemah (CH 3 COOH) dititrasi dengan bes kuat (Na. OH) Sebelum pentitratan p. H = 0.5 gosok. K – 0.5 lg. Masam ke t.e. hlm. N = r. K - lg. Masam + lg. Soli V t. e. = hlm. H = 7 + 0.5 gosok. K + 0.5 lg. Soli Selepas t.e. hlm. H=14+ lg. Pine 4. Bes lemah (NH 4 OH) dititrasi dengan asid kuat (HCl) Sebelum pentitratan p. H = 14 - 0.5 gosok. K + 0.5 lg. Sosn Sebelum t.e. hlm. N= 14 - r. K + lg. Pine – lg. Soli V t. e. = hlm. H = 7 - 0.5 gosok. K - 0.5 lg. Sosn Selepas t.e. hlm. H = - lg. masam
n Dalam kaedah pentitratan pemendakan dan kompleksometri, elektrod penunjuk (ion-selektif atau logam) mesti boleh diterbalikkan berkenaan dengan salah satu ion yang mengambil bahagian dalam tindak balas. Berhampiran titik kesetaraan, perubahan mendadak (lompat) dalam potensi elektrod E diperhatikan, disebabkan oleh penggantian satu tindak balas elektrokimia oleh yang lain dengan perubahan sepadan dalam E0.
n Pentitratan potensiometri mempunyai beberapa kelebihan berbanding kaedah titrimetri yang menggunakan penunjuk kimia: objektiviti dan ketepatan dalam menetapkan titik akhir pentitratan, had rendah kepekatan yang ditentukan, keupayaan untuk mentitrasi larutan keruh dan berwarna, kemungkinan penentuan dibezakan (berasingan). komponen campuran daripada satu bahagian larutan jika E 0 sepadan cukup berbeza.
n Pentitratan potensiometri boleh dilakukan secara automatik kepada nilai potensi tertentu; lengkung pentitratan direkodkan dalam bentuk kamiran dan terbeza. Daripada lengkung ini seseorang boleh menentukan pemalar keseimbangan "jelas" proses penguraian.
KLASIFIKASI ELEKTROD n Untuk pengukuran potensiometri, litar elektrokimia yang mengandungi dua elektrod digunakan: penunjuk dan elektrod rujukan. Jika kedua-dua elektrod direndam dalam larutan yang dianalisis, maka litar sedemikian dipanggil litar bukan pemindahan. Jika elektrod rujukan disambungkan kepada larutan ujian melalui sentuhan cecair (jambatan garam), litar itu dipanggil litar pemindahan. n
Dalam analisis potensiometri, rantaian pemindahan kebanyakannya digunakan. Secara skematik, litar sedemikian digambarkan seperti berikut: Elektrod penunjuk Dianalisis Jambatan larutan garam Elektrod rujukan
n Elektrod penunjuk ialah elektrod yang potensinya menentukan aktiviti ion yang dianalisis mengikut persamaan Nernst. Elektrod rujukan ialah elektrod yang potensinya tetap dan tidak bergantung kepada kepekatan ion dalam larutan. Jambatan garam berfungsi untuk menghalang percampuran larutan yang dianalisis dan larutan elektrod rujukan. n Larutan tepu garam KCl, KNO 3 dan lain-lain dengan mobiliti kation dan anion yang serupa digunakan sebagai jambatan garam.
n Berikut digunakan sebagai penunjuk dalam analisis potensiometri: n 1. Elektrod pada permukaan yang tindak balas yang melibatkan pertukaran elektron berlaku. Mereka dipanggil pertukaran elektron, atau redoks. Elektrod yang diperbuat daripada logam lengai secara kimia - platinum, emas, dsb. digunakan sebagai elektrod sedemikian. Dalam amalan analisis, elektrod titik platinum yang dihasilkan secara industri EPV-1 -100 dan elektrod redoks membran EO - 1, diperbuat daripada kaca khas, digunakan .
n 2. Elektrod pada permukaan yang berlaku tindak balas pertukaran ion. Mereka dipanggil pertukaran ion atau elektrod selektif ion. Unsur utama elektrod selektif ion ialah membran sensitif ion. Oleh itu, mereka juga kadang-kadang dipanggil membran. n Elektrod selektif ion dibuat: n - dengan membran pepejal; n - dengan membran kaca; n - dengan membran cecair.
n Elektrod dengan membran pepejal. Dalam elektrod sedemikian, membran diperbuat daripada bahan kristal larut sedikit dengan jenis kekonduksian elektrik ionik. Secara struktur, elektrod ialah tiub dengan diameter kira-kira 1 cm diperbuat daripada polimer lengai (biasanya polivinil klorida), di mana hujungnya membran nipis (~0.5 mm) dilekatkan. Penyelesaian rujukan dalaman dituangkan ke dalam tiub, di mana elektrod rujukan direndam. Pada masa ini, industri menghasilkan elektrod dengan membran pepejal yang selektif kepada F-ion (membran berdasarkan La. F 3 kristal tunggal), kepada CI-, Br- dan I-ion (membran berdasarkan campuran perak sulfida dan yang sepadan. halida perak).
n Elektrod dengan membran kaca. Ia diperbuat daripada kaca elektrod khas, yang mengandungi oksida aluminium, natrium, kalium, boron, dsb. Membran elektrod tersebut ialah bola berdinding nipis (~0.1 mm) dengan diameter 5 - 8 mm. n Pada masa ini, industri menghasilkan elektrod kaca yang terpilih hanya untuk kation H+, Na+, K+, Ag+, NH 4+. Dalam elektrod ini, bukan sahaja membran, tetapi juga badan itu sendiri diperbuat daripada kaca.
n Elektrod dengan membran cecair. Dalam elektrod sedemikian, membran cecair, yang merupakan bahan penukar ion yang terlarut dalam pelarut organik, diasingkan daripada larutan yang dianalisis oleh filem berliang halus hidrofobik, cakera berliang atau diafragma seramik hidrofobik. Kelemahan utama mereka ialah larut lesap penukar ion secara beransur-ansur oleh penyelesaian yang dianalisis, yang memendekkan hayat elektrod.
n Kesukaran ini telah dielakkan selepas pembangunan elektrod dengan membran filem. Dalam elektrod sedemikian, plasticizer dan bahan aktif elektrod yang terlarut di dalamnya dimasukkan ke dalam membran nipis yang diperbuat daripada polimer hidrofobik (polivinil klorida), yang memasuki tindak balas pertukaran ion dengan ion yang dianalisis dalam larutan. Pada masa ini, industri menghasilkan elektrod selektif ion filem untuk kation Na+, K+, NH 4+, Ca 2+, Mg 2+; elektrod untuk menentukan jumlah kekerasan air; pada anion halida, CNS-, NO 3 -. Terdapat elektrod untuk ion lain.
n Elektrod perak klorida kini digunakan sebagai elektrod rujukan. Elektrod perak klorida ialah dawai perak yang disalut dengan lapisan Ag. Cl dan direndam dalam larutan tepu KS 1. Reka bentuk moden elektrod rujukan juga termasuk jambatan garam.
n Kaedah analisis potensiometri digunakan secara meluas untuk mengautomasikan kawalan proses teknologi dalam industri kimia, petrokimia, makanan dan lain-lain, dalam bidang perubatan, biologi, geologi, serta dalam kawalan pencemaran alam sekitar.
n COULOMETRY n Coulometry ialah kaedah analisis elektrokimia yang berdasarkan pengukuran jumlah elektrik (coulomb) yang dibelanjakan untuk elektrooksidasi atau pengurangan analit.
Jumlah bahan yang terkandung dalam sampel yang dianalisis dikira mengikut persamaan: m = M Q / F n n di mana m ialah jumlah bahan dalam larutan yang dianalisis, g; n M – jisim molar komponen yang dianalisis (bahan atau ion); Q ialah jumlah elektrik yang dibelanjakan untuk pengoksidaan elektrokimia atau pengurangan komponen yang dianalisis, C; F - Nombor Faraday bersamaan dengan 96,500 C/mol; n ialah bilangan elektron yang terlibat dalam proses elektrokimia. Jumlah elektrik dikira dengan formula: Q = I t n di mana I ialah kekuatan semasa, A; t ialah tempoh elektrolisis, s.
n Dalam koulometri, terdapat dua jenis analisis: n 1) koulometri langsung; n 2) pentitratan koulometrik. n Untuk kedua-dua jenis coulometri, syarat berikut mesti dipenuhi: hanya analit dengan kecekapan arus 100% mesti menjalani pengurangan atau pengoksidaan elektrokimia.
n Kaedah koulometri langsung adalah sangat sensitif. Mereka boleh menentukan sehingga 10 -9 g bahan dalam sampel. Kesilapan penentuan tidak melebihi 0.02%. n Pentitratan koulometrik mempunyai kelebihan yang ketara berbanding pentitratan konvensional. Penggunaannya menghilangkan keperluan untuk menyediakan dan menyeragamkan titran; ia menjadi mungkin untuk menggunakan titran yang tidak stabil: perak (I), timah (II), kuprum (II), titanium (III), dsb. n Sebarang jenis pentitratan boleh dilakukan secara koulometrik: asid-bes, pemendakan, kompleksometrik, redoks. Kaedah pentitratan coulometrik adalah unggul dalam ketepatan dan kepekaan terhadap kaedah pentitratan lain. Ia sesuai untuk mentitrasi larutan yang sangat cair dengan kepekatan sehingga 10 -6 mol/dm 3, dan ralat penentuan tidak melebihi 0.1 -0.05%.
Konduktometri (daripada kekonduksian bahasa Inggeris - kekonduksian elektrik dan metrik) ialah satu set kaedah analisis elektrokimia berdasarkan pengukuran kekonduksian elektrik larutan. Konduktometri digunakan untuk menentukan kepekatan larutan garam, asid, bes, dan untuk mengawal komposisi beberapa larutan industri. Analisis konduktometri adalah berdasarkan perubahan dalam kepekatan bahan atau komposisi kimia medium dalam ruang interelektrod; ia tidak berkaitan dengan potensi elektrod, yang biasanya hampir dengan nilai keseimbangan. Konduktometri termasuk kaedah analisis langsung (digunakan, contohnya, dalam meter kemasinan) dan tidak langsung (contohnya, dalam analisis gas) menggunakan arus terus atau ulang alik (frekuensi rendah dan tinggi), serta chronoconductometry, frekuensi rendah dan frekuensi tinggi. pentitratan.
n ANALISIS FOTOMETRIK (PA), satu set kaedah analisis spektrum penyerapan molekul berdasarkan penyerapan terpilih sinaran elektromagnet dalam kawasan boleh dilihat, IR dan UV oleh molekul komponen yang ditentukan atau sebatiannya dengan reagen yang sesuai. Kepekatan komponen yang ditentukan ditentukan mengikut undang-undang Bouguer-Lambert-Beer.
Hukum dinyatakan dengan formula berikut: n di mana I 0 ialah keamatan rasuk yang masuk, l ialah ketebalan lapisan bahan yang dilalui cahaya, kλ ialah indeks serapan.
n Colorimetry (daripada warna Latin - warna dan Greek metero - ukur) ialah kaedah analisis berdasarkan penentuan kepekatan bahan dengan keamatan warna larutan (lebih tepat lagi, penyerapan cahaya oleh larutan). Keamatan warna ditentukan sama ada secara visual atau menggunakan instrumen seperti colorimeter.
Fotometri berbeza daripada spektrofotometri kerana penyerapan cahaya diukur dalam kawasan spektrum yang boleh dilihat, kurang kerap di kawasan UV dan IR berhampiran (iaitu, dalam julat panjang gelombang dari ~ 315 hingga ~ 980 nm), dan juga untuk memilih spektrum kawasan yang dikehendaki (lebar 10 -100 nm) tidak menggunakan monokromator, tetapi penapis cahaya jalur sempit.
Instrumen untuk fotokolorimetri ialah photoelectrocolorimeters (PEC), dicirikan oleh kesederhanaan litar optik dan elektrik mereka. Kebanyakan FEC mempunyai set penapis cahaya 10 -15 dan merupakan peranti dua rasuk di mana pancaran cahaya daripada sumber sinaran (lampu pijar, jarang lampu merkuri) melalui penapis cahaya dan pembahagi fluks cahaya (biasanya prisma. ), yang membahagikan rasuk kepada dua, diarahkan melalui kuvet dengan larutan ujian dan dengan larutan rujukan.
Selepas kuvet, pancaran cahaya selari melalui pengecil yang ditentukur (diafragma), direka untuk menyamakan keamatan fluks cahaya, dan jatuh pada dua penerima sinaran (fotosel), disambungkan melalui litar pembezaan kepada penunjuk nol (galvanometer, lampu penunjuk). Kelemahan instrumen adalah ketiadaan monokromator, yang membawa kepada kehilangan selektiviti pengukuran; kelebihan: kesederhanaan reka bentuk dan kepekaan tinggi disebabkan nisbah apertur yang tinggi.
Julat ketumpatan optik yang diukur adalah lebih kurang 0.05 -3.0, yang memungkinkan untuk menentukan banyak unsur dan sebatiannya dalam julat kandungan yang luas - dari ~ 10 -6 hingga 50% mengikut jisim. Untuk meningkatkan lagi sensitiviti dan selektiviti penentuan, pemilihan reagen yang membentuk sebatian kompleks berwarna pekat dengan bahan yang ditentukan, pilihan komposisi larutan dan keadaan pengukuran adalah penting. Kesilapan penentuan adalah 5%.
SPEKROSKOPI PENYERAPAN mengkaji spektrum penyerapan sinaran elektromagnet oleh atom dan molekul jirim dalam pelbagai keadaan pengagregatan. Keamatan fluks cahaya semasa melalui medium yang dikaji berkurangan disebabkan oleh penukaran tenaga sinaran kepada pelbagai bentuk tenaga dalaman bahan dan (atau) kepada tenaga sinaran sekunder.
Kapasiti penyerapan bahan bergantung terutamanya pada struktur elektronik atom dan molekul, serta pada panjang gelombang dan polarisasi cahaya kejadian, ketebalan lapisan, kepekatan bahan, suhu, dan kehadiran medan elektrik dan magnet.
Aplikasi spektroskopi serapan adalah berdasarkan undang-undang Bouguer-Lambert-Beer - undang-undang fizik yang menentukan pengecilan pancaran cahaya monokromatik selari semasa ia merambat dalam medium penyerap.
Untuk mengukur penyerapan, spektrofotometer digunakan - instrumen optik yang terdiri daripada sumber cahaya, ruang sampel, monokromator (prisma atau kisi difraksi) dan pengesan. Isyarat daripada pengesan direkodkan dalam bentuk lengkung berterusan (spektrum penyerapan) atau dalam bentuk jadual jika spektrofotometer mempunyai komputer terbina dalam.
Untuk menentukan kepekatan bahan ujian, perkara berikut digunakan: Kaedah lengkung penentukuran. Keamatan isyarat analitik diukur untuk beberapa sampel piawai atau penyelesaian piawai dan graf penentukuran dibina dalam koordinat I = f(c) atau I = f(lgc), di mana c ialah kepekatan komponen dalam larutan piawai. atau sampel standard. Di bawah keadaan yang sama, keamatan isyarat sampel yang dianalisis diukur dan kepekatannya didapati menggunakan graf penentukuran. .
Kaedah tambahan. Keamatan isyarat analisis sampel Ix diukur, dan kemudian keamatan isyarat sampel dengan penambahan larutan piawai Ix + stt yang diketahui. Kepekatan bahan dalam sampel dikira menggunakan hubungan cx = cst. Ix/(Ix+st - Ix).
Kaedah teori dan eksperimen fosforus digunakan dalam teknologi pencahayaan dan isyarat, dalam astronomi dan astrofizik, dalam mengira pemindahan sinaran dalam plasma sumber cahaya dan bintang pelepasan gas, dalam analisis kimia bahan, dalam pyrometry, dalam mengira haba pemindahan melalui sinaran, dan dalam banyak lagi bidang sains dan pengeluaran.
n Penentuan kandungan bahan dalam udara atmosfera kawasan berpenduduk dan udara kawasan kerja: nitrogen oksida (II), nitrogen oksida (IV), ammonia, sulfur dioksida, arsenik, kandungan asid sulfurik, sulfat, hidrogen sulfida, fenol, formaldehid. n Dalam air minuman: ammonia dan ion ammonium, arsenik, nitrat dan nitrit, selenium, sulfat, jumlah besi. n Dalam tanah: aluminium (mudah alih), nitrat, ammonium, kalsium, magnesium, bentuk mudah alih sulfur, fosforus, sulfat, kandungan kasar dan bentuk mudah alih besi, kobalt, kuprum, mangan, nikel, kromium. n Analisis produk petroleum, minyak mineral dan bahan organik lain.
KAEDAH ANALISIS FIZIKAL adalah berdasarkan pengukuran kesan yang disebabkan oleh interaksi sinaran dengan jirim - aliran kuanta atau zarah. Radiasi memainkan peranan yang hampir sama dengan reagen dalam kaedah analisis kimia. Kesan fizikal yang diukur adalah isyarat. Hasil daripada beberapa atau banyak ukuran magnitud isyarat dan pemprosesan statistiknya, isyarat analitik diperolehi. Ia berkaitan dengan kepekatan atau jisim komponen yang ditentukan.
n Berdasarkan sifat sinaran yang digunakan, F. m.a. boleh dibahagikan kepada tiga kumpulan: n 1) kaedah menggunakan sinaran primer yang diserap oleh sampel; n 2) menggunakan sinaran primer yang bertaburan oleh sampel; n 3) menggunakan sinaran sekunder yang dipancarkan oleh sampel.
n 1) kaedah analisis spektroskopi - pelepasan atom, penyerapan atom, spektrometri pendarfluor atom, spektroskopi ultraviolet, spektroskopi sinar-X, kaedah pendarfluor sinar-X dan analisis mikro spektrum sinar-X, spektrometri jisim, resonans paramagnet elektron dan resonans magnet nuklear, elektron spektrometri;
n 2) kaedah fizikal dan radiokimia nuklear - analisis radioaktivasi, n resonans gamma nuklear atau spektroskopi Mössbauer, kaedah pencairan isotop, n 3) kaedah lain, contohnya, difraktometer sinar-X.
Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, kaedah analisis instrumental semakin digunakan, yang mempunyai banyak kelebihan: kelajuan, kepekaan tinggi, keupayaan untuk menentukan beberapa komponen secara serentak, gabungan beberapa kaedah, automasi dan penggunaan komputer untuk memproses keputusan analisis. Sebagai peraturan, kaedah analisis instrumental menggunakan sensor (probe), dan, di atas semua, sensor kimia, yang memberikan maklumat tentang komposisi persekitaran di mana ia berada. Penderia disambungkan kepada sistem untuk menyimpan dan memproses maklumat secara automatik.
Secara konvensional, kaedah analisis instrumental boleh dibahagikan kepada tiga kumpulan: kaedah analisis spektrum dan optik, elektrokimia dan kromatografi.
Kaedah analisis spektrum dan optik adalah berdasarkan interaksi analit dan sinaran elektromagnet (EMR). Kaedah dikelaskan mengikut beberapa kriteria - sama ada EMR tergolong dalam bahagian tertentu spektrum (spektroskopi UV, fotoelektrokolorimetri, spektroskopi IR), tahap interaksi bahan dengan EMR (atom, molekul, nukleus atom), fenomena fizikal (pelepasan, penyerapan, dsb.). ). Klasifikasi kaedah spektrum dan optik mengikut ciri utamanya diberikan dalam Jadual. 12.
Spektroskopi pelepasan atom ialah sekumpulan kaedah analisis berdasarkan pengukuran panjang gelombang dan keamatan fluks cahaya yang dipancarkan oleh atom teruja dalam keadaan gas.
Jadual 12.
Klasifikasi kaedah spektrum dan optik
| Fenomena fizikal | Tahap Interaksi | |
| Atom | Molekul | |
| Kaedah spektrum | ||
| Penyerapan cahaya (penjerapan) | Spektroskopi penjerapan atom (AAS) | Spektroskopi penjerapan molekul (MAS): fotoelektrokolorimetri, spektrofotometri |
| Pancaran cahaya (emission) | Spektroskopi pelepasan atom (AES): fotometri nyalaan | Spektroskopi pelepasan molekul (MES): analisis luminescence |
| Pelepasan sekunder | Spektroskopi pendarfluor atom (AFS) | Spektroskopi pendarfluor molekul (MFS) |
| Penyebaran cahaya | - | Spektroskopi serakan: nephelometry, turbidemetry |
| Kaedah optik | ||
| Pembiasan cahaya | - | Refraktometri |
| Putaran cahaya terkutub satah | - | Polarimetri |
Dalam analisis pelepasan, analit, yang berada dalam fasa gas, teruja, memberikan tenaga kepada sistem dalam bentuk EMR. Tenaga yang diperlukan untuk peralihan atom daripada keadaan normal kepada keadaan teruja dipanggil tenaga pengujaan (potensi pengujaan ) . Atom kekal dalam keadaan teruja selama 10 -9 - 10 -8 s, kemudian, kembali ke tahap tenaga yang lebih rendah, memancarkan kuantum cahaya dengan frekuensi dan panjang gelombang yang ditentukan dengan ketat.
Fotometri nyalaan– kaedah analisis berdasarkan ukuran fotometrik sinaran atom yang teruja dalam nyalaan. Disebabkan oleh suhu tinggi dalam nyalaan, spektrum unsur dengan tenaga pengujaan rendah - logam alkali dan alkali tanah - teruja.
Analisis kualitatif dijalankan berdasarkan warna mutiara api dan garis spektrum ciri unsur-unsur. Sebatian logam meruap mewarnakan nyalaan penunu dalam satu warna atau yang lain. Oleh itu, jika anda menambah bahan yang dikaji pada wayar platinum atau nichrome ke dalam nyalaan penunu tidak berwarna, maka nyalaan menjadi berwarna dengan kehadiran bahan unsur tertentu, contohnya, dalam warna: kuning terang (natrium), ungu ( kalium), merah bata (kalsium) ), merah carmine (strontium), kuning-hijau (tembaga atau boron), biru pucat (plumbum atau arsenik).
Analisis kuantitatif adalah berdasarkan pergantungan empirikal keamatan garis spektrum unsur yang ditentukan pada kepekatannya dalam sampel menggunakan graf penentukuran.
Fotoelektrokolorimetri berdasarkan penyerapan cahaya oleh analit di kawasan spektrum yang boleh dilihat (400 – 760 nm); Ini adalah sejenis spektroskopi penjerapan molekul. Semasa analisis, aliran cahaya yang melalui larutan penyerap cahaya sebahagiannya bertaburan dan dibiaskan, tetapi kebanyakannya diserap, dan oleh itu keamatan aliran cahaya pada output adalah kurang daripada pada input. Kaedah ini digunakan untuk analisis kualitatif dan kuantitatif bagi penyelesaian yang benar.
Kaedah turbidimetri adalah berdasarkan penyerapan dan penyerakan cahaya monokromatik oleh zarah terampai analit. Kaedah ini digunakan untuk analisis ampaian, emulsi, untuk penentuan bahan (klorida, sulfat, fosfat) yang mampu membentuk sebatian mudah larut dalam larutan, air semula jadi dan proses.
KEPADA kaedah analisis optik termasuk refraktometri dan polarimetri.
Kaedah refraktometri berdasarkan pembiasan cahaya apabila rasuk melalui antara muka antara media homogen lutsinar. Apabila pancaran cahaya jatuh pada antara muka antara dua media, pantulan separa dari antara muka dan perambatan separa cahaya dalam medium lain berlaku. Kaedah ini digunakan untuk mengenal pasti dan kekerapan bahan, analisis kuantitatif.
Polarimetri– kaedah analisis bukan spektrum optik berdasarkan putaran sinar monokromatik terpolarisasi satah oleh bahan aktif optik. Kaedah ini bertujuan untuk analisis kualitatif dan kuantitatif hanya bahan aktif optik (sukrosa, glukosa, dll.) yang mampu memutar satah polarisasi cahaya.
Kaedah analisis elektrokimia adalah berdasarkan kepada mengukur potensi, arus dan ciri-ciri lain semasa interaksi analit dengan arus elektrik. Kaedah ini dibahagikan kepada tiga kumpulan: kaedah berdasarkan tindak balas elektrod yang berlaku tanpa ketiadaan arus ( potensiometri ); kaedah berdasarkan tindak balas elektrod yang berlaku di bawah pengaruh arus ( voltammetri, coulometri, elektrogravimetri ); kaedah berdasarkan pengukuran tanpa tindak balas elektrod ( konduktometri – pentitratan frekuensi rendah dan osilometri – pentitratan frekuensi tinggi).
Mengikut kaedah aplikasi, kaedah elektrokimia dikelaskan kepada lurus , berdasarkan pergantungan langsung isyarat analitik pada kepekatan bahan, dan tidak langsung (mewujudkan titik kesetaraan semasa pentitratan).
Untuk mendaftarkan isyarat analitik, dua elektrod diperlukan - elektrod penunjuk dan elektrod rujukan. Elektrod yang potensinya bergantung kepada aktiviti ion yang dikesan dipanggil penunjuk. Ia mesti bertindak balas dengan cepat dan boleh balik kepada perubahan dalam kepekatan ion yang dikesan dalam larutan. Elektrod yang potensinya tidak bergantung kepada aktiviti ion yang dikesan dan kekal malar dipanggil elektrod rujukan . Contohnya, apabila menentukan pH larutan, elektrod kaca digunakan sebagai elektrod penunjuk, dan elektrod perak klorida digunakan sebagai elektrod rujukan (lihat Topik 9).
Kaedah potensiometri adalah berdasarkan pengukuran daya gerak elektrik unsur galvanik boleh balik dan digunakan untuk menentukan kepekatan (aktiviti) ion dalam larutan. Persamaan Nernst digunakan untuk pengiraan.
Voltammetri– sekumpulan kaedah berdasarkan proses pengoksidaan elektrokimia atau pengurangan analit, berlaku pada mikroelektrod dan menyebabkan berlakunya arus resap. Kaedah-kaedah tersebut adalah berdasarkan kajian keluk voltan arus (voltammogram), mencerminkan pergantungan arus pada voltan yang digunakan. Voltammograms memungkinkan untuk mendapatkan maklumat secara serentak tentang komposisi kualitatif dan kuantitatif penyelesaian yang dianalisis, serta tentang sifat proses elektrod.
Dalam kaedah voltammetri, sel dua dan tiga elektrod digunakan. Elektrod penunjuk ialah elektrod boleh polarisasi yang berfungsi di mana proses elektro-pengoksidaan atau pengurangan elektro sesuatu bahan berlaku; elektrod rujukan – elektrod jenis kedua (tepu perak klorida atau calomel).
Jika elektrod merkuri yang menitis dengan permukaan yang sentiasa diperbaharui digunakan sebagai elektrod polarisasi yang berfungsi, dan lapisan merkuri di bahagian bawah sel berfungsi sebagai elektrod rujukan, maka kaedah itu dipanggil polarografi .
Dalam voltammetri moden, sebarang elektrod penunjuk digunakan (platinum atau grafit berputar atau pegun, merkuri pegun), kecuali elektrod merkuri yang menitis.
Kaedah konduktometri adalah berdasarkan pengukuran kekonduksian elektrik larutan bergantung kepada kepekatan zarah bercas yang hadir. Objek analisis ialah larutan elektrolit. Kekonduksian elektrik larutan cair adalah berkadar dengan kepekatan elektrolit. Oleh itu, dengan menentukan kekonduksian elektrik dan membandingkan nilai yang diperoleh dengan nilai pada graf penentukuran, anda boleh mencari kepekatan elektrolit dalam larutan. Kaedah konduktometri, sebagai contoh, menentukan jumlah kandungan kekotoran dalam air ketulenan tinggi.
Kaedah kromatografi pengasingan, pengenalpastian dan kuantiti adalah berdasarkan kadar pergerakan komponen individu yang berbeza dalam aliran fasa mudah alih sepanjang lapisan fasa pegun, dengan analit hadir dalam kedua-dua fasa. Kecekapan pengasingan dicapai melalui kitaran penyerapan-penyahsorpsi berulang. Dalam kes ini, komponen diagihkan secara berbeza antara fasa mudah alih dan pegun mengikut sifatnya, mengakibatkan pemisahan. Secara konvensional, kaedah kromatografi boleh dibahagikan kepada kromatografi gas, pertukaran ion dan kertas.
Kromatografi gas– kaedah untuk mengasingkan sebatian termostabil yang meruap, berdasarkan pengagihan bahan antara fasa, satu daripadanya adalah gas, yang lain ialah sorben pepejal atau cecair likat. Pemisahan komponen campuran berlaku disebabkan oleh kapasiti penjerapan atau keterlarutan yang berbeza bagi bahan yang dianalisis apabila campuran gasnya bergerak dalam lajur dengan aliran fasa bergerak sepanjang fasa pegun.
Objek analisis dalam kromatografi gas ialah gas, cecair dan pepejal dengan berat molekul kurang daripada 400 dan takat didih kurang daripada 300 0 C. Semasa pengasingan kromatografi, sebatian yang dianalisis tidak boleh tertakluk kepada kemusnahan.
Kromatografi pertukaran ion– kaedah pengasingan dan analisis bahan, berdasarkan pertukaran setara ion campuran yang dianalisis dan penukar ion (penukar ion). Terdapat pertukaran ion antara fasa sistem heterogen. Fasa pegun ialah penukar ion; Sebagai peraturan, air adalah mudah alih, kerana ia mempunyai sifat pelarutan dan pengionan yang baik. Nisbah kepekatan ion yang ditukar dalam larutan dan fasa sorben (penukar ion) ditentukan oleh keseimbangan pertukaran ion.
Kromatografi kertas merujuk kepada kromatografi satah, ia adalah berdasarkan pengagihan analit antara dua cecair yang tidak boleh larut. Dalam kromatografi partition, pemisahan bahan berlaku disebabkan oleh perbezaan dalam pekali taburan komponen antara dua cecair yang tidak boleh larut. Bahan itu hadir dalam kedua-dua fasa sebagai penyelesaian. Fasa pegun dikekalkan dalam liang kertas kromatografi tanpa berinteraksi dengannya; kertas bertindak sebagai pembawa fasa pegun.
Oleh itu, penggunaan undang-undang elektrokimia, penyerapan, pelepasan, penyerapan atau pantulan sinaran dan interaksi zarah dengan medan magnet telah memungkinkan untuk mencipta sejumlah besar kaedah analisis instrumental, yang dicirikan oleh sensitiviti, kelajuan dan kebolehpercayaan yang tinggi. penentuan, dan keupayaan untuk menganalisis sistem multikomponen.
Soalan untuk belajar sendiri:
1. Apakah pengecaman kimia bagi sesuatu bahan?
2. Apakah jenis analisis yang anda tahu?
3. Apakah ketulenan bahan?
4. Bagaimanakah pengenalpastian kation bahan bukan organik dijalankan?
5. Bagaimanakah anion bahan bukan organik dikenal pasti?
6. Bagaimanakah kaedah analisis kuantitatif dikelaskan?
7. Apakah asas kaedah analisis gravimetrik?
8. Apakah ciri-ciri kaedah analisis titrimetri?
9. Apakah ciri-ciri kaedah analisis kimia?
10. Bagaimanakah kaedah analisis instrumental dikelaskan?
11. Apakah asas kaedah analisis elektrokimia?
12. Apakah asas kaedah analisis kromatografi?
13. Apakah asas kaedah analisis optik?
kesusasteraan:
1. Akhmetov N.S. Kimia am dan bukan organik. M.: Sekolah tinggi. – 2003, 743 hlm.
2. Akhmetov N.S. Kelas makmal dan seminar dalam kimia am dan bukan organik. M.: Sekolah tinggi. – 2003, 367 hlm.
3. Vasiliev V.P. Kimia Analisis. - M.: Lebih tinggi. sekolah – 1989, Bahagian 1, 320 p., Bahagian 2., 326 p.
4. Korovin N.V. Kimia am. - M.: Lebih tinggi. sekolah – 1990, 560 hlm.
5. Glinka N.L. Kimia am. – M.: Lebih tinggi. sekolah – 1983, 650 hlm.
6. Glinka N.L. Pengumpulan masalah dan latihan dalam kimia am. – M.: Lebih tinggi. sekolah – 1983, 230 hlm.
7. Kimia am. Kimia biofizikal. Kimia unsur biogenik./ Ed. Yu.A. Ershova - M.: Lebih tinggi. sekolah – 2002, 560 hlm.
8. Frolov V.V. Kimia. – M.: Lebih tinggi. sekolah – 1986, 450 hlm.
Apa yang akan kami lakukan dengan bahan yang diterima:
Jika bahan ini berguna kepada anda, anda boleh menyimpannya ke halaman anda di rangkaian sosial:
| Tweet |
Semua topik dalam bahagian ini:
Voronezh 2011
Kuliah Bil 1 (2 jam) Soalan Pengenalan: 1. Mata pelajaran kimia. Kepentingan kimia dalam kajian alam semula jadi dan perkembangan teknologi. 2. Pangkalan
Undang-undang kuantitatif asas kimia
Undang-undang kuantitatif asas kimia termasuk: hukum ketekalan komposisi, hukum nisbah berbilang dan hukum setara. Undang-undang ini ditemui pada penghujung abad ke-13 - permulaan abad ke-19, dan
Model moden struktur atom
Teori moden struktur atom adalah berdasarkan karya J. Thomson (yang menemui elektron pada tahun 1897, dan pada tahun 1904 mencadangkan model struktur atom, yang menurutnya atom adalah sfera bercas dengan
Nombor kuantum orbital 0 1 2 3 4
Setiap nilai l sepadan dengan orbital bentuk khas, contohnya, orbital s mempunyai bentuk sfera, orbital p mempunyai bentuk dumbbell. Dalam cangkang yang sama, tenaga subperingkat meningkat dalam siri E
Struktur atom berbilang elektron
Seperti mana-mana sistem, atom berusaha untuk mendapatkan tenaga yang minimum. Ini dicapai pada keadaan tertentu elektron, i.e. pada taburan elektron tertentu ke atas orbital. Rekod
Sifat berkala unsur
Oleh kerana struktur elektronik unsur berubah secara berkala, maka, dengan itu, sifat unsur ditentukan oleh struktur elektroniknya, seperti tenaga pengionan,
Jadual berkala unsur oleh D.I.Mendeleev
Pada tahun 1869, D.I. Mendeleev mengumumkan penemuan undang-undang berkala, rumusan modennya adalah seperti berikut: sifat unsur, serta bentuk dan sifat sebatian mereka.
Ciri umum ikatan kimia
Doktrin struktur jirim menerangkan sebab kepelbagaian struktur bahan dalam pelbagai keadaan pengagregatan. Kaedah fizikal dan fizikokimia moden memungkinkan untuk menentukan secara eksperimen
Jenis ikatan kimia
Jenis utama ikatan kimia termasuk ikatan kovalen (polar dan nonpolar), ikatan ionik dan logam. Ikatan kovalen ialah ikatan kimia yang terbentuk
Jenis interaksi antara molekul
Ikatan dalam pembentukan yang penyusunan semula cengkerang elektronik tidak berlaku dipanggil interaksi antara molekul. Jenis utama interaksi antara molekul termasuk:
Struktur ruang molekul
Struktur ruang molekul bergantung pada arah ruang pertindihan awan elektron dengan bilangan atom dalam molekul dan bilangan pasangan elektron ikatan disebabkan oleh
Ciri umum keadaan pengagregatan jirim
Hampir semua bahan yang diketahui, bergantung kepada keadaan, berada dalam keadaan gas, cecair, pepejal atau plasma. Ini dipanggil keadaan pengumpulan jirim. Ag
Keadaan gas sesuatu bahan. Hukum gas ideal. Gas sebenar
Gas adalah biasa di alam semula jadi dan digunakan secara meluas dalam teknologi. Ia digunakan sebagai bahan api, penyejuk, bahan mentah untuk industri kimia, cecair kerja untuk melaksanakan kerja mekanikal.
Ciri-ciri keadaan cecair sesuatu bahan
Cecair dalam sifatnya menempati kedudukan pertengahan antara jasad gas dan pepejal. Berhampiran takat didih mereka serupa dengan gas: bendalir, tidak mempunyai bentuk yang pasti, amorfus
Ciri-ciri beberapa bahan
Bahan Jenis hablur Tenaga kekisi hablur, kJ/mol Suhu
Konsep umum termodinamik
Termodinamik ialah sains yang mengkaji perubahan pelbagai bentuk tenaga kepada satu sama lain dan menetapkan hukum perubahan ini. Sebagai disiplin yang bebas
Termokimia. Kesan terma tindak balas kimia
Sebarang proses kimia, serta beberapa perubahan fizikal bahan (penyejatan, pemeluwapan, lebur, transformasi polimorfik, dll.) sentiasa disertai dengan perubahan dalam rizab dalaman
Undang-undang Hess dan akibat daripadanya
Berdasarkan banyak kajian eksperimen, ahli akademik Rusia G.I. Hess menemui undang-undang asas termokimia (1840) - undang-undang ketekalan jumlah haba dunia nyata.
Prinsip operasi enjin haba. Kecekapan sistem
Enjin haba ialah peranti yang menukar haba kepada kerja. Enjin haba pertama dicipta pada akhir abad ke-18 (enjin stim). Sekarang ada dua
Tenaga bebas dan terikat. Entropi sistem
Adalah diketahui bahawa sebarang bentuk tenaga boleh ditukar sepenuhnya kepada haba, tetapi haba ditukar kepada jenis tenaga lain hanya sebahagiannya, dengan syarat rizab tenaga dalaman sistem.
Pengaruh suhu terhadap arah tindak balas kimia
DH DS DG Arah tindak balas DH< 0
DS >0 DG< 0
Konsep kinetik kimia
Kinetik kimia ialah kajian tentang kadar tindak balas kimia dan pergantungannya kepada pelbagai faktor - sifat dan kepekatan bahan tindak balas, tekanan,
Faktor yang mempengaruhi kadar tindak balas kimia. Hukum tindakan massa
Kadar tindak balas kimia dipengaruhi oleh faktor berikut: sifat dan kepekatan bahan bertindak balas; suhu, sifat pelarut, kehadiran mangkin, dsb.
Teori pengaktifan molekul. Persamaan Arrhenius
Kadar sebarang tindak balas kimia bergantung kepada bilangan perlanggaran molekul yang bertindak balas, kerana bilangan perlanggaran adalah berkadar dengan kepekatan bahan bertindak balas. Walau bagaimanapun, tidak semuanya adalah meja
Ciri tindak balas pemangkin. Teori pemangkinan
Kadar tindak balas kimia boleh dikawal menggunakan mangkin. Bahan yang mengambil bahagian dalam tindak balas dan berubah (paling kerap meningkatkan) kelajuannya, kekal pada akhir tindak balas
Reaksi boleh balik dan tidak boleh balik. Tanda-tanda keseimbangan kimia
Semua tindak balas boleh dibahagikan kepada dua kumpulan: boleh balik dan tidak boleh balik. Tindak balas tidak dapat dipulihkan disertai dengan pemendakan, pembentukan bahan yang tidak bergaul dengan baik, atau pembebasan gas. Rea boleh balik
Pemalar keseimbangan kimia
Mari kita pertimbangkan tindak balas kimia boleh balik dari jenis umum, di mana semua bahan berada dalam keadaan pengagregatan yang sama, contohnya, cecair: aA + bB D cC + dD, di mana
Peraturan fasa Gibbs. Gambar rajah air
Ciri kualitatif sistem keseimbangan heterogen di mana tiada interaksi kimia berlaku, tetapi hanya peralihan bahagian konstituen sistem daripada satu keadaan pengagregatan diperhatikan.
Peraturan fasa untuk air mempunyai bentuk
С = 1+ 2 – Ф = 3 – Ф jika Ф = 1, maka С = 2 (sistem adalah bivarian) Ф = 2, kemudian С = 1 (sistem adalah satu-varian) Ф = 3, maka С = 0 (sistem bukan varian) Ф = 4, kemudian C = -1 (
Konsep pertalian kimia bahan. Persamaan isoterma, isobar dan isokor tindak balas kimia
Istilah "afiniti kimia" merujuk kepada keupayaan bahan untuk memasuki interaksi kimia antara satu sama lain. Bagi bahan yang berbeza ia bergantung kepada sifat bahan yang bertindak balas
Teori pelarutan (hidrat) larut
Penyelesaian adalah sistem homogen yang terdiri daripada dua atau lebih bahan, komposisi yang boleh berbeza dalam had yang agak luas, penyelesaian yang dibenarkan.
Sifat am larutan
Pada akhir abad ke-19, Raoult, van't Hoff, dan Arrhenius menubuhkan undang-undang yang sangat penting yang menghubungkan kepekatan larutan dengan tekanan wap tepu pelarut di atas larutan, kadar
Jenis larutan cecair. Keterlarutan
Keupayaan untuk membentuk larutan cecair dinyatakan pada tahap yang berbeza-beza dalam bahan individu yang berbeza. Sesetengah bahan boleh larut tanpa had (air dan alkohol), yang lain - hanya pada tahap yang terhad.
Sifat elektrolit lemah
Apabila dibubarkan dalam air atau pelarut lain yang terdiri daripada molekul polar, elektrolit mengalami penceraian, i.e. sedikit sebanyak terpecah kepada positif dan negatif
Sifat elektrolit kuat
Elektrolit yang terurai hampir sepenuhnya dalam larutan akueus dipanggil elektrolit kuat. Elektrolit kuat termasuk kebanyakan garam yang sudah ada dalam
Jika syarat ini dipenuhi, zarah koloid memperoleh cas elektrik dan cangkerang penghidratan, yang menghalang pemendakannya
Kaedah penyebaran untuk menghasilkan sistem koloid termasuk: mekanikal - penghancuran, pengisaran, pengisaran, dll.; elektrik – penghasilan sol logam di bawah tindakan
Kestabilan larutan koloid. Pembekuan. Peptisan
Kestabilan larutan koloid difahami sebagai ketekalan sifat asas larutan ini: pemeliharaan saiz zarah (kestabilan agregat
Sifat sistem penyebaran koloid
Semua sifat sistem penyebaran koloid boleh dibahagikan kepada tiga kumpulan utama: kinetik molekul, optik dan elektrokinetik. Mari kita pertimbangkan kinetik molekul
Ciri-ciri proses metabolik
Tindak balas kimia dibahagikan kepada pertukaran dan redoks (Ox-Red). Jika tindak balas tidak mengubah keadaan pengoksidaan, maka tindak balas tersebut dipanggil tindak balas pertukaran. Mereka mungkin
Ciri-ciri proses redoks
Semasa tindak balas redoks, keadaan pengoksidaan sesuatu bahan berubah. Tindak balas boleh dibahagikan kepada yang berlaku dalam isipadu tindak balas yang sama (contohnya, dalam
Konsep umum elektrokimia. Konduktor jenis pertama dan kedua
Elektrokimia ialah cabang kimia yang mengkaji corak perubahan bersama tenaga elektrik dan kimia. Proses elektrokimia boleh dibahagikan
Konsep keupayaan elektrod
Mari kita pertimbangkan proses yang berlaku dalam sel galvanik, iaitu, proses menukar tenaga kimia kepada tenaga elektrik. Unsur galvanik dipanggil elektrokimia
Sel Galvanik Daniel-Jacobi
Pertimbangkan sistem di mana dua elektrod berada dalam larutan ionnya sendiri, sebagai contoh, sel galvanik Daniel-Jacobi. Ia terdiri daripada dua separuh unsur: dari plat zink, direndam
Daya elektromotif sel galvanik
Perbezaan potensi maksimum antara elektrod yang boleh diperolehi apabila mengendalikan sel galvanik dipanggil daya gerak elektrik (EMF) sel.
Polarisasi dan voltan lampau
Semasa proses spontan, potensi keseimbangan elektrod diwujudkan. Apabila arus elektrik mengalir, potensi elektrod berubah. Perubahan potensi elektrod
Elektrolisis. undang-undang Faraday
Elektrolisis ialah nama yang diberikan kepada proses yang berlaku pada elektrod di bawah pengaruh arus elektrik yang dibekalkan daripada sumber arus luaran melalui elektrolit. Apabila dipilih
Kakisan logam
Hakisan ialah pemusnahan logam akibat interaksi fizikal dan kimianya dengan alam sekitar. Ini adalah proses spontan yang berlaku dengan penurunan dalam sistem tenaga Gibbs
Kaedah untuk menghasilkan polimer
Polimer adalah sebatian molekul tinggi yang dicirikan oleh berat molekul dari beberapa ribu hingga berjuta-juta. Molekul polimer dipanggil
Struktur polimer
Makromolekul polimer boleh linear, bercabang dan rangkaian. Polimer linear ialah polimer yang dibina daripada rantai panjang unsur satu dimensi, i.e.
Sifat polimer
Sifat polimer boleh dibahagikan kepada kimia dan fizikal. Kedua-dua sifat dikaitkan dengan ciri struktur polimer, kaedah penyediaannya, dan sifat bahan yang dimasukkan ke dalam
Penggunaan polimer
Gentian, filem, getah, varnis, pelekat, plastik dan bahan komposit (komposit) dihasilkan daripada polimer. Serat diperolehi dengan memerah larutan atau
Beberapa reagen untuk mengenal pasti kation
Reagen Formula Cation Reaction produk Alizarin C14H6O
1. Klasifikasi kaedah analisis instrumental mengikut parameter pengukuran dan kaedah pengukuran. Contoh kaedah analisis instrumental untuk analisis kualitatif bahan
Dalam salah satu kaedah mengklasifikasikan kaedah instrumental (fizikokimia), analisis adalah berdasarkan sifat parameter fizikal yang diukur sistem yang dianalisis dan kaedah pengukurannya; nilai parameter ini adalah fungsi jumlah bahan. Selaras dengan ini, semua kaedah instrumental dibahagikan kepada lima kumpulan besar:
Elektrokimia;
Optik;
Kromatografi;
Radiometrik;
Spektrometri jisim.
Kaedah elektrokimia analisis adalah berdasarkan penggunaan sifat elektrokimia bahan yang dianalisis. Ini termasuk kaedah berikut.
Kaedah elektrogravimetrik adalah berdasarkan ukuran jisim bahan yang ditentukan atau komponennya yang tepat, yang dilepaskan pada elektrod apabila arus elektrik terus melalui penyelesaian yang dianalisis.
Kaedah konduktometri adalah berdasarkan mengukur kekonduksian elektrik larutan, yang berubah akibat tindak balas kimia yang berterusan dan bergantung kepada sifat elektrolit, suhu dan kepekatan bahan terlarut.
Kaedah potensiometri - berdasarkan pengukuran potensi elektrod yang direndam dalam larutan bahan yang dikaji. Potensi elektrod bergantung kepada kepekatan ion yang sepadan dalam larutan di bawah keadaan pengukuran yang berterusan, yang dijalankan menggunakan potensiometer.
Kaedah polarografi adalah berdasarkan penggunaan fenomena polarisasi kepekatan yang berlaku pada elektrod dengan permukaan kecil apabila mengalirkan arus elektrik melalui larutan elektrolit yang dianalisis.
Kaedah Coulometrik adalah berdasarkan pengukuran jumlah elektrik yang dibelanjakan untuk elektrolisis sejumlah bahan tertentu. Kaedah ini berdasarkan hukum Faraday.
Kaedah optik analisis adalah berdasarkan penggunaan sifat optik bagi sebatian yang dikaji. Ini termasuk kaedah berikut.
Analisis spektrum pelepasan adalah berdasarkan pemerhatian spektrum garis yang dipancarkan oleh wap bahan apabila ia dipanaskan dalam nyalaan penunu gas, percikan api atau arka elektrik. Kaedah ini memungkinkan untuk menentukan komposisi unsur bahan.
Analisis spektrum penyerapan dalam kawasan ultraungu, boleh dilihat dan inframerah spektrum. Terdapat kaedah spektrofotometri dan fotokolorimetrik. Kaedah analisis spektrofotometri adalah berdasarkan pengukuran penyerapan cahaya (sinaran monokromatik) bagi panjang gelombang tertentu, yang sepadan dengan maksimum lengkung penyerapan bahan. Kaedah analisis fotokolorimetrik adalah berdasarkan mengukur penyerapan cahaya atau menentukan spektrum penyerapan dalam peranti - fotokolorimeter dalam bahagian spektrum yang kelihatan.
Refraktometri adalah berdasarkan pengukuran indeks biasan.
Polarimetri - berdasarkan pengukuran putaran satah polarisasi.
Nephelometry adalah berdasarkan penggunaan fenomena pantulan atau penyerakan cahaya oleh zarah tidak berwarna terampai dalam larutan. Kaedah ini memungkinkan untuk menentukan kuantiti bahan yang sangat kecil yang terdapat dalam larutan dalam bentuk penggantungan.
Turbidimetri - berdasarkan penggunaan fenomena pantulan atau penyerakan cahaya oleh zarah berwarna yang terampai dalam larutan. Cahaya yang diserap oleh atau dihantar melalui larutan diukur dengan cara yang sama seperti dalam fotokolorimetri larutan berwarna.
Analisis pendarfluor atau pendarfluor - berdasarkan pendarfluor bahan yang disinari dengan cahaya ultraungu. Ini mengukur keamatan cahaya yang dipancarkan atau kelihatan.
Fotometri nyalaan (fotometri nyalaan) adalah berdasarkan penyemburan larutan bahan yang dikaji dalam nyalaan, mengasingkan ciri sinaran unsur yang sedang dianalisis dan mengukur keamatannya. Kaedah ini digunakan untuk analisis alkali, alkali tanah dan beberapa unsur lain.
Kaedah kromatografi analisis adalah berdasarkan penggunaan fenomena penjerapan terpilih. Kaedah ini digunakan dalam analisis bahan bukan organik dan organik untuk pengasingan, kepekatan, pengasingan komponen individu daripada campuran, dan penulenan daripada kekotoran.
Kaedah radiometrik analisis adalah berdasarkan pengukuran sinaran radioaktif unsur tertentu.
Spektrometri jisim kaedah analisis adalah berdasarkan penentuan jisim atom terion individu, molekul dan radikal hasil daripada tindakan gabungan medan elektrik dan magnet. Pendaftaran zarah yang dipisahkan dijalankan dengan kaedah elektrik (spektrometri jisim) atau fotografi (spektrografi jisim). Penentuan dijalankan menggunakan instrumen - spektrometer jisim atau spektrograf jisim.
Contoh kaedah analisis instrumental untuk analisis kualitatif bahan: pendarfluor sinar-X, kromatografi, coulometri, fotometri pelepasan, fotometri nyalaan, dsb.
2.
2. 1 Intipati titrasi potensiometri. Keperluan tindak balas. Contoh pengurangan pengoksidaan, pemendakan, tindak balas kompleks dan sistem elektrod yang sepadan. Kaedah grafik untuk menentukan titik akhir titrasi
Pentitratan potensiometri adalah berdasarkan penentuan titik setara dengan perubahan potensi pada elektrod yang direndam dalam larutan yang dititrasi. Dalam pentitratan potensiometri, kedua-dua elektrod tidak berpolarisasi (tanpa arus mengalir melaluinya) dan elektrod polarisasi (dengan arus mengalir melaluinya) digunakan.
Dalam kes pertama, semasa proses pentitratan, kepekatan dalam larutan salah satu ion ditentukan, yang mana terdapat elektrod yang sesuai untuk rakaman.
Potensi E x pada elektrod penunjuk ini ditetapkan mengikut persamaan Nernst. Sebagai contoh, untuk tindak balas pengoksidaan-penurunan, persamaan Nernst adalah seperti berikut:
di mana E x ialah potensi elektrod di bawah keadaan khusus ini; A ok - kepekatan bentuk teroksida logam; Penurunan - kepekatan bentuk logam yang dikurangkan; E 0 - potensi normal; R - pemalar gas sejagat (8.314 J/(deg*mol)); T - suhu mutlak; n ialah perbezaan antara valens bagi bentuk ion logam teroksida dan terkurang.
Untuk membentuk litar elektrik, elektrod rujukan kedua yang dipanggil, contohnya elektrod kalomel, diletakkan dalam larutan yang dititrasi, yang potensinya kekal malar semasa tindak balas. Sebagai tambahan kepada tindak balas pengurangan pengoksidaan yang disebutkan, pentitratan potensiometri pada elektrod tidak berpolarisasi juga digunakan untuk tindak balas peneutralan. Logam (Pt, Wo, Mo) digunakan sebagai elektrod penunjuk untuk tindak balas pengurangan pengoksidaan. Dalam tindak balas peneutralan, elektrod kaca paling kerap digunakan, yang mempunyai ciri dalam julat yang luas serupa dengan elektrod hidrogen. Untuk elektrod hidrogen, pergantungan potensi pada kepekatan ion hidrogen dinyatakan dengan pergantungan berikut:
Atau pada 25°C:
Dalam titrasi potensiometri, titrasi sering digunakan bukan untuk potensi tertentu, tetapi untuk nilai pH tertentu, contohnya, kepada pH neutral = 7. Agak selain daripada kaedah pentitratan potensiometri yang diterima umum (tanpa aliran arus melalui elektrod), yang dibincangkan di atas, adalah kaedah pentitratan potensiometri pada arus malar dengan elektrod polarisasi. Selalunya, dua elektrod polarisasi digunakan, tetapi kadangkala satu elektrod polarisasi digunakan.
Tidak seperti pentitratan potensiometri dengan elektrod tidak berpolarisasi, di mana hampir tiada arus mengalir melalui elektrod, dalam kes ini arus terus kecil (kira-kira beberapa mikroampere) dialirkan melalui elektrod (biasanya platinum), diperoleh daripada sumber arus yang stabil. Sumber semasa boleh menjadi bekalan kuasa voltan tinggi (kira-kira 45 V) dengan rintangan yang agak besar disambungkan secara bersiri. Beza keupayaan yang diukur pada elektrod meningkat dengan mendadak apabila tindak balas menghampiri titik setara disebabkan oleh polarisasi elektrod. Magnitud potensi lompatan boleh lebih besar daripada semasa pentitratan pada arus sifar dengan elektrod tidak berpolarisasi.
Keperluan untuk tindak balas semasa pentitratan potensiometri ialah kesempurnaan tindak balas; kelajuan tindak balas yang cukup tinggi (supaya anda tidak perlu menunggu keputusan, dan terdapat kemungkinan automasi); memperoleh dalam tindak balas satu produk yang jelas, dan bukan campuran produk yang boleh diperolehi pada kepekatan yang berbeza.
Contoh tindak balas dan sistem elektrod yang sepadan:
Pengoksidaan-pemulihane:
Sistem elektrod:
Dalam kedua-dua kes, sistem digunakan yang terdiri daripada elektrod platinum dan elektrod perak klorida.
TENTANGdepae:
Ag + + Cl - =AgClv.
Sistem elektrod:
KEPADAkerumitane:
Sistem elektrod:
Kaedah grafik untuk menentukan titik akhir pentitratan. Prinsipnya adalah untuk memeriksa secara visual keluk pentitratan lengkap. Jika kita merancang pergantungan potensi elektrod penunjuk pada volum titran, maka lengkung yang terhasil mempunyai cerun maksimum - i.e. nilai maksimum DE/DV- yang boleh diambil sebagai titik kesetaraan. nasi. 2.1, menunjukkan hanya pergantungan sedemikian, telah dibina mengikut data dalam Jadual. 2.1.
Jadual 2.1 Keputusan pentitratan potensiometri 3.737 mmol klorida dengan larutan perak nitrat 0.2314 F
nasi. 2.1 Lengkung pentitratan untuk 3.737 mmol klorida dengan larutan nitrat perak 0.2314 F: A- lengkung pentitratan konvensional yang menunjukkan kawasan berhampiran titik kesetaraan; b- lengkung pentitratan pembezaan (semua data daripada Jadual 2.1)
Kaedah Gran. Anda boleh membina graf DE/DV- perubahan dalam potensi setiap isipadu bahagian titran sebagai fungsi isipadu titran. Graf sedemikian diperoleh daripada keputusan pentitratan yang diberikan dalam jadual. 2.1, ditunjukkan dalam Rajah. 2.2.
nasi. 2.2 Lengkung Gran, dibina daripada data pentitratan potensiometri yang dibentangkan dalam jadual. 2.1
2.2 Tugasan: V hitung potensi elektrod platinum dalam larutan besi (II) sulfat yang dititrasi dengan larutan kalium permanganat sebanyak 50% dan 100.1%; jika kepekatan ion FeI ? , H? dan MnO?? sama dengan 1 mol/dm3
Potensi elektrod platinum - elektrod jenis ketiga - ditentukan oleh sifat pasangan redoks terkonjugasi dan kepekatan bentuk teroksida dan terkurangnya. Penyelesaian ini mengandungi sepasang:
Fe 3+ + e - Fe 2+ ,
untuk yang mana:
Oleh kerana larutan asal dititrasi sebanyak 50%, maka / = 50/50 dan 1.
Oleh itu, E = 0.77 + 0.058 log1 = 0.77 V.
3. Pentitratan amperometrik
3.1 Pentitratan amperometrik, intipatinya, keadaan. Jenis lengkung pentitratan bergantung kepada sifat bahan yang dititrasi dan pentitratan menggunakan contoh tindak balas tertentu ke
Pentitratan amperometrik. Untuk petunjuk amperometri dalam pentitratan, anda boleh menggunakan sel dengan reka bentuk asas yang sama seperti untuk amperometri langsung. Dalam kes ini, kaedah itu dipanggil pentitratan amperometri dengan elektrod terkutub tunggal. Semasa pentitratan, arus yang disebabkan oleh analit, titran, atau produk tindak balas dikawal pada nilai malar potensi elektrod kerja, terletak di kawasan potensi arus resapan mengehadkan.
Sebagai contoh, mari kita pertimbangkan pentitratan pemendakan ion Pb 2+ dengan larutan kalium kromat pada potensi berbeza elektrod kerja.
Kawasan arus resapan mengehadkan pasangan redoks Pb 2+ /Pb dan CrO 4 2- /Cr(OH) 3 terletak sedemikian rupa sehingga pada potensi 0 V ion kromat sudah berkurangan, tetapi Pb 2+ ion belum lagi (proses ini berlaku hanya pada potensi yang lebih negatif).
Bergantung kepada potensi elektrod kerja, lengkung pentitratan pelbagai bentuk boleh diperolehi.
a) Potensi ialah - 1V (Rajah 3.1):
Sehingga titik kesetaraan, arus yang mengalir melalui sel adalah arus katodik untuk pengurangan ion Pb 2+. Apabila titran ditambah, kepekatannya berkurangan dan arus menurun. Selepas titik kesetaraan, arus adalah disebabkan oleh pengurangan Cr(VI) kepada Cr(III), akibatnya arus katodik mula meningkat apabila titran ditambah. Pada titik kesetaraan (φ = 1) pecahan tajam diperhatikan dalam lengkung pentitratan (dalam amalan ia kurang jelas berbanding dalam Rajah 3.1).
b) Potensi ialah 0 V:
Pada potensi ini, ion Pb 2+ tidak berkurang. Oleh itu, hanya arus sisa malar kecil yang diperhatikan sehingga titik kesetaraan. Selepas titik kesetaraan, ion kromat bebas muncul dalam sistem, mampu pengurangan. Dalam kes ini, apabila titran ditambah, arus katodik meningkat, seperti semasa pentitratan pada - 1V (Rajah 3.1).
nasi. 3.1 Lengkung pentitratan amperometri Pb 2+ dengan ion kromat pada potensi elektrod kerja - 1 V dan 0 V
Berbanding dengan amperometri langsung, titrasi amperometrik, seperti mana-mana kaedah titrimetri, dicirikan oleh ketepatan yang lebih tinggi. Walau bagaimanapun, kaedah pentitratan amperometri adalah lebih intensif buruh. Yang paling banyak digunakan dalam amalan ialah teknik pentitratan amperometri dengan dua elektrod terkutub.
Pentitratan biamperometrik. Pentitratan amperometrik jenis ini adalah berdasarkan penggunaan dua elektrod boleh polarisasi, biasanya platinum, yang mana beza potensi kecil 10-500 mV digunakan. Dalam kes ini, laluan arus hanya mungkin apabila tindak balas elektrokimia boleh balik berlaku pada kedua-dua elektrod. Jika sekurang-kurangnya satu daripada tindak balas dihalang secara kinetik, polarisasi elektrod berlaku dan arus menjadi tidak ketara.
Kebergantungan voltan semasa untuk sel dengan dua elektrod boleh kutub ditunjukkan dalam Rajah. 3.2. Dalam kes ini, hanya beza potensi antara kedua-dua elektrod memainkan peranan. Nilai potensi setiap elektrod secara individu kekal tidak menentu kerana ketiadaan elektrod rujukan.
Rajah 3.2 Kebergantungan voltan semasa untuk sel dengan dua elektrod boleh polarisasi yang serupa dalam kes tindak balas boleh balik tanpa voltan lampau ( A) dan tindak balas tak boleh balik dengan voltan lampau ( b).
Bergantung pada tahap keterbalikan tindak balas elektrod, lengkung pentitratan pelbagai bentuk boleh diperolehi.
a) Pentitratan komponen pasangan redoks boleh balik dengan komponen pasangan tak boleh balik, contohnya, iodin tiosulfat (Rajah 3.3, A):
I 2 + 2S 2 O 3 2- 2I - + S 4 O 6 2- .
Sehingga ke titik kesetaraan, arus mengalir melalui sel disebabkan oleh proses:
2I - I 2 + e - .
Arus meningkat sehingga darjah pentitratan 0.5, di mana kedua-dua komponen pasangan I 2 /I - berada dalam kepekatan yang sama. Kemudian arus mula berkurangan sehingga titik kesetaraan. Selepas titik kesetaraan, disebabkan oleh fakta bahawa pasangan S 4 O 6 2- /S 2 O 3 2- tidak boleh diterbalikkan, polarisasi elektrod berlaku dan arus berhenti.
b) Pentitratan komponen pasangan tak boleh balik dengan komponen pasangan boleh balik, contohnya, ion As(III) dengan bromin (Rajah 3.3, b):
Sehingga titik kesetaraan, elektrod terkutub, kerana sistem redoks As(V)/As(III) tidak boleh diterbalikkan. Tiada arus mengalir melalui sel. Selepas titik kesetaraan, arus meningkat, kerana sistem redoks boleh balik Br 2 / Br - muncul dalam larutan.
c) Bahan yang ditentukan dan titran membentuk pasangan redoks boleh balik: pentitratan ion Fe(II) dengan ion Ce(IV) (Rajah 3.3, V):
Di sini, polarisasi elektrod tidak diperhatikan pada mana-mana peringkat pentitratan. Sehingga titik kesetaraan, laluan lengkung adalah sama seperti dalam Rajah. 3.3, A, selepas titik kesetaraan - seperti dalam Rajah. 3.3, b.
nasi. 3.3 Lengkung pentitratan dwimperometrik iodin dengan tiosulfat ( a), As(III) bromin ( b) dan ion Fe(II) dengan ion Ce(IV) ( V)
3.2 Tugasan: V sel elektrokimia dengan mikroelektrod platinum dan elektrod rujukan diletakkan dengan larutan NaCl 10.00 cm3 dan dititrasi dengan larutan AgNO 0.0500 mol/dm3 3 isipadu 2.30 cm. Kira kandungan NaCldalam larutan (%)
Tindak balas berlaku dalam larutan:
Ag + + Cl - =AgClv.
V(AgNO 3) = 0.0023 (dm 3);
n(AgNO 3) = n(NaCl);
n(AgNO 3)=c(AgNO 3)*V(AgNO 3)=0.0500*0.0023=0.000115,
atau 1.15*10 4 (mol).
n(NaCl) = 1.15*10 -4 (mol);
m(NaCl) = M(NaCl)* n(NaCl) = 58.5*1.15*10 -4 = 6.73*10 -3 g.
Mari kita ambil ketumpatan larutan NaCl sebagai 1 g/cm3, maka jisim larutan itu ialah 10 g, maka:
n(NaCl) = 6.73*10 -3 /10*100% = 0.0673%.
Jawapan: 0,0673 %.
4. Kaedah analisis kromatografi
4.1 Fasa dalam kaedah analisis kromatografi, ciri-ciri mereka. Asas Kromatografi Cecair
Kaedah kromatografi sekatan cecair telah dicadangkan oleh Martin dan Synge, yang menunjukkan bahawa ketinggian yang setara dengan plat teori bagi lajur yang dibungkus sesuai boleh mencapai 0.002 cm. Oleh itu, lajur sepanjang 10 cm boleh mengandungi kira-kira 5000 plat; Kecekapan pemisahan yang tinggi boleh dijangka walaupun dari lajur yang agak pendek.
Fasa pegun. Pembawa pepejal yang paling biasa dalam kromatografi partition ialah asid silisik atau gel silika. Bahan ini menyerap air dengan kuat; maka fasa pegun ialah air. Untuk beberapa pengasingan, adalah berguna untuk memasukkan beberapa jenis penimbal atau asid kuat (atau bes) dalam filem air. Pelarut polar, seperti alkohol alifatik, glikol atau nitrometana, juga telah digunakan sebagai fasa pegun pada gel silika. Pembawa lain termasuk tanah diatom, kanji, selulosa, dan kaca hancur; Air dan pelbagai cecair organik digunakan untuk membasahkan pembawa pepejal ini.
Fasa mudah alih. Fasa bergerak boleh menjadi pelarut tulen atau campuran pelarut yang tidak boleh larut dengan fasa pegun. Kecekapan pengasingan kadangkala boleh ditingkatkan dengan mengubah komposisi pelarut campuran secara berterusan apabila eluen berkembang (elusi kecerunan). Dalam sesetengah kes, pengasingan bertambah baik jika elusi dijalankan dengan beberapa pelarut yang berbeza. Fasa mudah alih dipilih terutamanya secara empirik.
Instrumen moden sering dilengkapi dengan pam untuk mempercepatkan aliran cecair melalui lajur.
Parameter LC utama yang mencirikan kelakuan bahan dalam lajur ialah masa pengekalan komponen campuran dan isipadu pengekalan. Masa dari saat pengenalan sampel yang dianalisis kepada pendaftaran maksimum puncak dipanggil masa pengekalan (elusi) t R. Masa pengekalan terdiri daripada dua komponen - masa tinggal bahan dalam mudah alih t 0 dan tidak bergerak t s fasa:
t R.= t 0 +t s. (4.1)
Maknanya t 0 sebenarnya sama dengan masa laluan komponen terjerap melalui lajur. Maknanya t R tidak bergantung pada jumlah sampel, tetapi bergantung pada sifat bahan dan sorben, serta pembungkusan sorben dan boleh berbeza dari lajur ke lajur. Oleh itu, untuk mencirikan kapasiti pegangan sebenar, seseorang harus memperkenalkan masa pengekalan diperbetulkan t? R:
t? R= t R -t 0 . (4.2)
Untuk mencirikan pengekalan, konsep ini sering digunakan volum tertahan V R - isipadu fasa bergerak yang mesti dilalui melalui lajur pada kelajuan tertentu untuk mencairkan bahan:
V R= t RF, (4.3)
di mana F- kadar aliran isipadu fasa bergerak, cm 3 s -1.
Isipadu untuk membasuh komponen yang tidak boleh diserap (isipadu mati) dinyatakan melalui t 0 :V 0 = t 0 F, dan termasuk isipadu lajur yang tidak diduduki oleh sorben, isipadu komunikasi daripada peranti suntikan sampel ke lajur dan dari lajur ke pengesan.
Jumlah pengekalan V diperbetulkan? R masing-masing sama dengan:
V? R= V R -V 0 . . (4.4)
Di bawah keadaan kromatografi malar (kadar aliran, tekanan, suhu, komposisi fasa), nilai t R Dan V R boleh dihasilkan semula secara ketat dan boleh digunakan untuk mengenal pasti bahan.
Sebarang proses pengagihan bahan antara dua fasa dicirikan oleh pekali taburan D. Magnitud D sikap c s/c 0 , Di mana Dengan T Dan Dengan 0 - kepekatan bahan dalam fasa mudah alih dan pegun, masing-masing. Pekali taburan adalah berkaitan dengan parameter kromatografi.
Ciri pengekalan juga adalah pekali kemuatan k", ditakrifkan sebagai nisbah jisim bahan dalam fasa pegun kepada jisim bahan dalam fasa bergerak: k" = m n/m P. Pekali kapasiti menunjukkan berapa kali lebih lama bahan kekal dalam fasa pegun berbanding fasa bergerak. Saiz k" dikira daripada data eksperimen menggunakan formula:
Parameter paling penting bagi pemisahan kromatografi ialah kecekapan lajur kromatografi, ukuran kuantitatifnya ialah ketinggian. N, bersamaan dengan plat teori, dan bilangan plat teori N.
Plat teori ialah zon hipotetikal yang ketinggiannya sepadan dengan pencapaian keseimbangan antara dua fasa. Lebih banyak plat teori dalam lajur, i.e. Lebih banyak kali keseimbangan diwujudkan, lebih cekap lajur. Bilangan plat teori boleh dengan mudah dikira terus daripada kromatogram dengan membandingkan lebar puncak w dan masa tinggal t R komponen dalam lajur:
Setelah berazam N dan mengetahui panjang lajur L, mudah dikira N:
Kecekapan lajur kromatografi juga dicirikan oleh simetri puncak yang sepadan: lebih simetri puncak, lebih cekap lajur itu. Secara berangka, simetri dinyatakan melalui pekali simetri K S, yang boleh ditentukan dengan formula:
di mana b 0.05 - lebar puncak pada satu per dua puluh ketinggian puncak; A- jarak antara serenjang dijatuhkan dari maksimum puncak dan pinggir hadapan puncak pada satu per dua puluh ketinggian puncak.
Untuk menilai kebolehulangan analisis kromatografi, sisihan piawai relatif ( RSD), mencirikan penyebaran hasil dalam populasi sampel:
di mana n- bilangan kromatogram selari; X- kandungan komponen dalam sampel, ditentukan dengan mengira luas atau ketinggian puncak yang sepadan dalam kromatogram; - nilai purata kandungan komponen, dikira berdasarkan data daripada kromatogram selari; s 2 - penyebaran keputusan yang diperolehi.
Keputusan analisis kromatografi dianggap berkemungkinan jika syarat untuk kesesuaian sistem kromatografi dipenuhi:
Bilangan plat teori yang dikira dari puncak yang sepadan mestilah tidak kurang daripada nilai yang diperlukan;
Faktor pemisahan puncak yang sepadan mestilah tidak kurang daripada nilai yang diperlukan;
Sisihan piawai relatif yang dikira untuk ketinggian atau kawasan puncak yang sepadan hendaklah tidak lebih daripada nilai yang diperlukan;
Pekali simetri bagi puncak yang sepadan mestilah dalam had yang diperlukan.
4.2 Untukrumah desa: R Kira kandungan analit dalam sampel menggunakan kaedah piawai dalaman (dalam g dan %) jika data berikut diperoleh semasa kromatografi: semasa penentukuran: qB=0.00735,SВ =6.38 cmІ,qST=0.00869 g,SST=8.47 cm², -semasa menganalisis:SВ=9.38 cmІ,VВ=47 mmі,qST=0.00465 g,SST=4.51 cm²
SCT/SV = k*(qCT/qB);
k = (SCT/SV)/(qCT/qB) = (8.47/6.38)/(0.00869/0.00735) = 1.123;
qB = k*qST*(SV/SST) = 1.123*0.00465*(9.38/4.51) = 0.01086 g.
x, % = k*r*(SV/SCT)*100;
r = qCT/ qB = 0.00465/0.01086 = 0.4282;
x, % = 1.123*0.4282*(9.38/4.51) = 100%.
5. Pentitratan fotometrik
5.1 Pentitratan fotometrik. Intipati dan syarat pentitratan. Lengkung pentitratan. Kelebihan pentitratan fotometrik dalam perbandingan dengan fotometri langsung
Pengukuran fotometrik dan spektrofotometri boleh digunakan untuk merekod titik akhir pentitratan. Titik akhir pentitratan fotometri langsung berlaku akibat perubahan dalam kepekatan bahan tindak balas dan hasil tindak balas, atau kedua-duanya secara serentak; Jelas sekali, sekurang-kurangnya satu daripada bahan ini mesti menyerap cahaya pada panjang gelombang yang dipilih. Kaedah tidak langsung adalah berdasarkan pergantungan ketumpatan optik penunjuk pada isipadu titran.
nasi. 5.1 Keluk pentitratan fotometri biasa. Pekali penyerapan molar analit, hasil tindak balas dan titran ditunjukkan oleh simbol e s, e p, e t, masing-masing.
Lengkung pentitratan. Lengkung pentitratan fotometri ialah graf penyerapan diperbetulkan berbanding isipadu titran. Jika keadaan dipilih dengan betul, lengkung terdiri daripada dua bahagian lurus dengan cerun berbeza: satu daripadanya sepadan dengan permulaan pentitratan, satu lagi dengan kesinambungan di luar titik kesetaraan. Selalunya terdapat titik infleksi yang ketara berhampiran titik kesetaraan; Titik akhir dianggap sebagai titik persilangan segmen garis lurus selepas ekstrapolasi.
Dalam Rajah. Rajah 5.1 menunjukkan beberapa lengkung pentitratan biasa. Apabila mentitrasi bahan tidak menyerap dengan titran berwarna untuk membentuk produk tidak berwarna, garis mendatar diperoleh pada permulaan pentitratan; melepasi titik kesetaraan, ketumpatan optik meningkat dengan cepat (Rajah 5.1, lengkung A). Apabila produk berwarna terbentuk daripada reagen tidak berwarna, sebaliknya, peningkatan linear dalam ketumpatan optik mula-mula diperhatikan, dan kemudian kawasan muncul di mana penyerapan tidak bergantung pada isipadu titran (Rajah 5.1, lengkung b). Bergantung pada ciri spektrum reagen dan hasil tindak balas, lengkung bentuk lain juga mungkin (Rajah 5.1).
Untuk titik akhir pentitratan fotometri cukup jelas, sistem atau sistem penyerapan mesti mematuhi undang-undang Beer; jika tidak, kelinearan segmen lengkung pentitratan yang diperlukan untuk ekstrapolasi terganggu. Selanjutnya adalah perlu untuk memperkenalkan pembetulan untuk perubahan volum dengan mendarabkan ketumpatan optik dengan faktor (V+v)/V, di mana V- isipadu awal larutan, a v- isipadu titran tambahan.
Pentitratan fotometrik selalunya memberikan hasil yang lebih tepat daripada analisis fotometrik langsung kerana data daripada pelbagai ukuran digabungkan untuk menentukan titik akhir. Di samping itu, dalam pentitratan fotometrik kehadiran bahan penyerap lain boleh diabaikan kerana hanya perubahan dalam penyerapan diukur.
5.2 Tugasan:n bahagian kalium dikromat yang ditimbang seberat 0.0284 g telah dilarutkan dalam kelalang volumetrik dengan kapasiti 100.00 cm3. Ketumpatan optik larutan yang terhasil pada l maks=430 nm adalah bersamaan dengan 0.728 dengan ketebalan lapisan yang diserap 1 cm. Kira kepekatan molar dan peratusan, molar dan pekali penyerapan spesifik larutan ini
di manakah ketumpatan optik penyelesaian; e - pekali penyerapan molar bahan, dm 3 *mol -1 *cm -1; Dengan - kepekatan bahan penyerap, mol/dm 3 ; l ialah ketebalan lapisan penyerap, cm.
di mana k- pekali penyerapan khusus bahan, dm 3 * g -1 * cm -1.
n(K 2 Cr 2 O 7) = m(K 2 Cr 2 O 7)/ M(K 2 Cr 2 O 7) = 0.0284/294 = 9.67*10 -5 (mol);
c(K 2 Cr 2 O 7) = 9.67*10 -5 /0.1 = 9.67*10 -4 (mol/l);
Mari kita ambil ketumpatan larutan K 2 Cr 2 O 7 sebagai 1 g/cm 3 , maka jisim larutan itu ialah 100 g, maka:
n(NaCl) = 0.0284/100*100% = 0.0284%.
e = D/cl =0.728/9.67*10 -4 *1 = 753 (dm 3 *mol -1 *cm -1).
k = D/cl =0.728/0.284 *1 = 2.56(dm 3 *g -1 *cm -1).
6. Huraikan dan terangkan kemungkinan menggunakan kaedah analisis instrumental (optik, elektrokimia, kromatografi) untuk penentuan kualitatif dan kuantitatif zink klorida
ZnCl 2 klorida; M=136.29; bts. trig., kabur; с=2.91 25 ; tmel=318; tboil=732; С°р=71.33; S°=111.5; DN°=-415.05; ДG°=-369.4; DNpl=10.25; DNsp=119.2; y=53.83 20; 53.6 400; 52.2 700; р=1 428; 10 506 ; s=208 0 ; 272 10; 367 20; 408 25 ; 438 30; 453 40 ; 471 50 ; 495 60 ; 549 80; 614 100; h.r.eff.; r.et. 100 12.5, ac. 43.5 18; kenduri. 2.6 20; n.r.z. NH3.
Zink klorida ZnCl 2, halida yang paling banyak dikaji, diperoleh dengan melarutkan campuran zink, zink oksida atau logam zink dalam asid hidroklorik. Zink klorida kontang ialah serbuk berbutir putih yang terdiri daripada kristal heksagon-rombohedral, cair dengan mudah dan, apabila disejukkan dengan cepat, memejal menjadi jisim seperti porselin yang lutsinar. Zink klorida cair mengalirkan elektrik dengan baik. Apabila dipanaskan, zink klorida tersejat dan wapnya terpeluwap dalam bentuk jarum putih. Ia sangat higroskopik, tetapi pada masa yang sama ia adalah mudah untuk mendapatkan anhydrous. Zink klorida menghablur tanpa air pada suhu melebihi 28°C, dan daripada larutan pekat ia boleh diasingkan tanpa air walaupun pada 10°C. Zink klorida larut dalam air, membebaskan sejumlah besar haba (15.6 kcal/mol). Dalam larutan cair, zink klorida terdisosiasi dengan baik menjadi ion. Sifat kovalen ikatan dalam zink klorida ditunjukkan dalam keterlarutannya yang baik dalam metil dan etil alkohol, aseton, dietil eter, gliserin, etil asetat dan pelarut lain yang mengandungi oksigen, serta dimetilformamida, piridin, anilin dan lain-lain yang mengandungi nitrogen. sebatian yang bersifat asas.
Zink klorida cenderung untuk membentuk garam kompleks yang sepadan dengan formula umum dari Me hingga Me 4, tetapi yang paling biasa dan stabil ialah garam di mana empat anion klorin diselaraskan di sekitar atom zink, dan komposisi kebanyakan garam sepadan dengan formula Me 2 . Seperti yang ditunjukkan oleh kajian spektrum Raman, dalam larutan zink klorida itu sendiri, bergantung pada kepekatannya, ion 2+, ZnCl + (ad), 2- mungkin ada, dan ion - atau 2- tidak dikesan. Kompleks campuran dengan anion beberapa asid juga diketahui. Oleh itu, kaedah potensiometri telah membuktikan pembentukan kompleks zink sulfat-klorida dalam larutan. Kompleks campuran ditemui: 3-, 4, 5-.
ZnCl 2 boleh ditentukan secara kuantitatif dan kualitatif oleh Zn 2+. Ia boleh ditentukan secara kuantitatif dan kualitatif menggunakan kaedah fotometri daripada spektrum serapan. Contohnya, dengan reagen seperti dithizone, murexide, arsazene, dsb.
Penentuan spektrum zink. Kaedah analisis spektrum sangat mudah untuk mengesan zink. Analisis dijalankan pada kumpulan tiga baris: 3345, 02 I; 3345.57 I 3345.93 I A, yang mana yang pertama adalah yang paling sengit, atau sepasang baris: 3302.59 I dan 3302.94 I A.
Bergantung pada tugasan yang ada, terdapat 3 kumpulan kaedah kimia analitik:
- 1) kaedah pengesanan membolehkan anda menentukan unsur atau bahan (analit) yang terdapat dalam sampel. Ia digunakan untuk menjalankan analisis kualitatif;
- 2) kaedah penentuan memungkinkan untuk mewujudkan kandungan kuantitatif analit dalam sampel dan digunakan untuk menjalankan analisis kuantitatif;
- 3) kaedah pemisahan membolehkan anda mengasingkan analit dan mengasingkan komponen mengganggu. Ia digunakan dalam analisis kualitatif dan kuantitatif. Terdapat pelbagai kaedah analisis kuantitatif: kimia, fizikokimia, fizikal, dll.
Kaedah kimia adalah berdasarkan penggunaan tindak balas kimia (peneutralan, pengurangan pengoksidaan, kompleks dan pemendakan) di mana analit masuk. Isyarat analisis kualitatif dalam kes ini ialah kesan luaran visual tindak balas - perubahan dalam warna larutan, pembentukan atau pembubaran mendakan, pembebasan produk gas. Dalam penentuan kuantitatif, isipadu produk gas yang dibebaskan, jisim mendakan yang terbentuk, dan isipadu larutan reagen dengan kepekatan yang diketahui dengan tepat dibelanjakan untuk interaksi dengan bahan yang ditentukan digunakan sebagai isyarat analitik.
Kaedah fizikal tidak menggunakan tindak balas kimia, tetapi mengukur sebarang sifat fizikal (optik, elektrik, magnet, haba, dll.) bahan yang dianalisis, yang merupakan fungsi komposisinya.
Kaedah fizikokimia menggunakan perubahan dalam sifat fizikal sistem yang dianalisis akibat tindak balas kimia. Kaedah fizikokimia juga termasuk kaedah analisis kromatografi, berdasarkan proses penjerapan-desorpsi bahan pada pepejal atau cecair sorben di bawah keadaan dinamik, dan kaedah elektrokimia (potensiometri, voltammetri, konduktometri).
Kaedah fizik dan fizikokimia sering digabungkan di bawah nama am kaedah analisis instrumental, kerana instrumen analisis dan peranti yang merekodkan sifat fizikal atau perubahannya digunakan untuk menjalankan analisis. Semasa menjalankan analisis kuantitatif, isyarat analisis diukur - kuantiti fizikal yang dikaitkan dengan komposisi kuantitatif sampel. Jika analisis kuantitatif dijalankan menggunakan kaedah kimia, maka asas penentuan sentiasa tindak balas kimia.
Terdapat 3 kumpulan kaedah analisis kuantitatif:
- - Analisis gas
- - Analisis titrimetri
- - Analisis gravimetrik
Yang paling penting di antara kaedah kimia analisis kuantitatif ialah kaedah gravimetrik dan titrimetri, yang dipanggil kaedah analisis klasik. Kaedah ini adalah standard untuk menilai ketepatan sesuatu penentuan. Bidang aplikasi utama mereka ialah penentuan ketepatan kuantiti bahan yang besar dan sederhana.
Kaedah analisis klasik digunakan secara meluas di perusahaan industri kimia untuk memantau kemajuan proses teknologi, kualiti bahan mentah dan produk siap, dan sisa industri. Berdasarkan kaedah ini, analisis farmaseutikal dijalankan - menentukan kualiti ubat dan ubat yang dihasilkan oleh perusahaan kimia dan farmaseutikal.