Классификация методов измерения концентрации

Современные методы количественного химического анализа часто классифи- цируют по измеряемым свойствам, таким как масса вещества, объѐ м раствора, ин- тенсивность спектральных линий элементов, поглощение видимого, инфракрасного или ультрафиолетового излучения, рассеяние света суспензиями, вращение плоско- сти поляризации, адсорбционные свойства сорбентов, электрическая проводимость растворов, электродный потенциал, сила диффузионного тока, число радиоактивных частиц и т.п. Основные методы приведены в [30-31] в таблице 13 и на рис. 12.

Каждый метод анализа можно классифицировать по такому признаку как воз- можность определения соответствующего диапазона значений массы вещества. Диапазон определяемых содержаний – одна из метрологических характеристик ме- тода, оцениваемая количественно через нижнюю и верхнюю границу определяемых содержаний. Методы анализа подразделяют на методы, позволяющие определять макроколичество компонента (0, 5 – 0, 05 г), полумикроколичество (0, 05 – 0, 01 г),

микроколичество (10 – 0, 1 мг), ультромикроколичество (100 – 10 мкг) и субмикро- количество (менее 10 мкг) вещества в 1 г пробы.

 

Основные методы количественного анализа

Таблица 13

 

Измеряемое физическое свой- ство (величина)	Название метода	Масса вещества, доступ- ная определению
Масса	Гравиметрия Масс-спектрометрия	Макро-, микро- и ульт- рамикроколичество Микроколичество
Объѐ м (раствора, газа, осадка)	Титриметрия	Макро-, микро- и ульт-
	рамикроколичество
Газоволюметрия	-//-
Объѐ мно-	-//-
седиментаметрический метод
Плотность	Денсиметрия	Макро- и микроколиче- ство
Вязкость и текучесть	Вискозиметрия	Макроколичество
Поверхностное натяжение	Тензометрия	Макроколичество
Понижение точки замерзания Повышение точки кипения Осмотическое давление Упругость пара Теплопроводность	Криоскопия Эбуллиоскопия Каторометрия	Макроколичество   -//-   Макро- и микроколиче- ство
Тепловой эффект реакции	Термометрия	Макроколичество
Скорость химической реакции	Кинетический метод	Макро- и микроколиче- ство
Электрическая проводимость Электродный потенциал   Количество электричества для электродной реакции Сила диффузионного тока окисления или восстановления компонента на электроде	Кондуктометрия Потенциометрия, рН-метрия, ионометрия Кулонометрия   Вольтамперометрия прямая и инверсионная	Макро- и микроколиче- ство -//-   Микро- и субмикроко- личество   Полумикро- и микроко- личество
Показатель преломления	Рефрактометрия	Макроколичество
Вращение плоскости поляри-	Поляриметрия	-//-
зации света
Поглощение света
-инфракрасного диапазона	Инфракрасная спектрометрия	Макро- и микроколиче-
		ство
-видимого диапазона	Спектрофотометрия, фотоэлек-
	троколориметрия	Полумикро- и микроко-
-ультрафиолетового диапазона	Спектрофотометрия	личество
Поглощение резонансного из-
лучения атомов		-//-
Испускание света	Атомно-абсорбционная спек-
трометрия

 

Измеряемое физическое свой- ство (величина)	Название метода	Масса вещества, доступ- ная определению
-видимого и ультрафиолетово-	Эмиссионный спектральный	-//-
го диапазона	анализ, Пламенная фотометрия,
	Люминесцентный анализ	-//-
	(флюориметрия, фосфоримет-
	рия, хемилюминесцентный	-//-
	анализ)
-рентгеновского диапазона		Микроколичество
	Рентгеноспектральный анализ
Рассеяние света		Полумикро- и микроко-
-видимого диапазона	Турбидиметрия, нефелометрия	личество
-инфракрасного диапазона
	Спектрометрия комбинацион-	-//-
Отражение света	ного рассеяния
Спектрометрия диффузного	Макро- и микроколиче-
отражения	ство
Полумикро- и микроко-
личество
Радиоактивность Период полураспада Поглощение и рассеяние излу- чений	Радиометрический Радиоактивационный Метод радиоактивных индика- торов Фотонно-нейтронный метод	Микро- и субмикроко- личество Макро-, микро- и суб- микроколичество

 

Как видно из таблицы 13 и из рис.12, при проведении химического анализа ис- пользуются измерения многих известных физических величин. Это обстоятельство составляет одну из особенностей измерения концентрации и предопределяет связь химического анализа с другими видами измерений, что проиллюстрировано ниже.

По признаку применения технических средств измерений методы количе- ственного анализа подразделяют на химические и инструментальные. Инструмен- тальные, в свою очередь, подразделяются на физико-химические и физические.

К химическим методам относят гравиметрические, титриметрические и газо- волюметрические методы. Эти методы основаны на проведении химических реак- ций и измерении масс или объѐ мов участников реакции с помощью простых средств измерений, таких как весы, мерные колбы, пипетки, бюретки.

Существует также группа методов, широко применяемых в анализе различ- ных смесей компонентов или веществ, объединяющих методы разделения (концен- трирования) и методы измерения концентрации вещества. Это так называемые хро- матографические методы анализа. В хроматографических методах для разделения смеси веществ используется свойство веществ распределяться между двумя несме- шивающимися фазами за счет сил адсорбции или абсорбции. Для количественного же определения содержания (концентрации) компонентов смеси используются раз- нообразные свойства этих компонентов, например, электрическая проводимость раствора, преломление, поглощение или излучение света, теплопроводность и др.

 

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ

Потенциал электрода; Сила тока Электрическая проводимость; Количество электричества; Сопро- тивление; Ёмкость; Диэлектриче- ская проницаемость;

Тангенс угла диэлектрических по- терь

МАГНИТНЫЕ

Магнитная проницаемость; Магнитная восприимчивость

 

 

МЕХАНИЧЕСКИЕ

Масса; Время; Давление; Объѐ м; Плотность; Вяз- кость; Поверхностное натяжение

 

ОПТИЧЕСКИЕ

Показатель преломления; Оптическая плотность; Интенсивность почернения спектральной линии на фо- топластинке; Величина фо- тоэлектрического тока; Угол вращения плоскости поляризации

 

ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ

 

 

ЯДЕРНЫЕ

Активность излучения; Доза излучения;

Плотность потока излучения; Период полураспада

 

ТЕПЛОФИЗИЧЕ- СКИЕ

Температура; Энтальпия; Теплоѐ мкость; Тепло- проводность

 

 

Рис. 12. Основные методы химического анализа.

 

 

Обобщая вышесказанное можно отметить, что количественный химический анализ состоит, как правило, из следующих стадий, приведенных на рис.13.

 

Отбор проб

Подготовка проб

Выполнение измерений

Обработка результатов

Выдача ре- зультатов

 

Рис.13. Основные стадии количественного химического анализа.

Методики количественного химического анализа отличаются от других мето- дик выполнения измерений (методов измерений) следующими особенностями:

химический анализ – практически всегда разрушающий метод анализа;

часто пробу требуется переводить в другое агрегатное состояние, чаще всего в раствор, в котором определяют содержание компонента (аналита) или компонен- тов;

требуется стадия подготовки проб (в большинстве методов анализа) для раз- рушения матрицы пробы, для устранения влияния мешающих компонентов, для разбавления или концентрирования пробы и т.д.;

в стадии отбора и подготовки проб включают и стадии гомогенизации, и ста- дии предварительной подготовки представительной аналитической пробы (проба

должна быть представительна, чтобы по анализу пробы можно было судить о всей партии в целом);

погрешности стадии отбора и подготовки проб намного больше, чем по- грешности измерений аналитического сигнала. Если погрешность всего анализа принять равной 100%, то на стадию отбора проб приходится от 40 до 70%, на ста- дию подготовки проб – 20-40%, на выполнение измерений – 5-10%.

Эти особенности вносят свои коррективы в метрологическое обеспечение ана- лиза, в частности, для метрологических характеристик МВИ, которые рассмотрены ниже.

 

⇐ Предыдущая14151617181920212223Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. FAB-классификация острых лейкозов
2. Авторский договор. Классификация авторских договоров
3. Активные формы кислорода – классификация и свойства.
4. АКТУАЛЬНОСТЬ, ЭПИДЕМИОЛОГИЯ, КЛАССИФИКАЦИЯ ОТРАВЛЕНИЙ ВСЛЕДСТВИЕ ТОКСИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ АЛКОГОЛЯ,
5. Анатомо-функциональная характеристика пищевода. Дивертикулы пищевода. Классификация, клиника, диагностика, лечение.
6. Б7/5. Цели и предмет оценки нематериальных активов и интеллектуальной собственности. Классификация нематериальных активов.
7. Безопасность: понятие, классификация
8. В ней два ключевых измерения здоровья: баланс и потенциал здоровья.
9. В полной концентрации всего содержательного начала состоит цель стремления. Достижение этой цели есть совершенствование и прогресс на пути к Абсолюту.
10. В чем заключается классификация жилой недвижимости?
11. В чем заключается классификация промышленных зданий и сооружений?
12. Валовой внутренний продукт. Способы измерения ВВП