Полная версия

Главная arrow Математика, химия, физика arrow АНАЛИТИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Введение

В аналитической химии принято различать метод и методику анализа. Под методом анализа понимают достаточно универсальный и теоретически обоснованный способ определения состава вещества безосновательно к определяемому компоненту и к анализируемому объекту. Когда говорят о методе анализа, то имеют в виду принцип, положенный в его основу, количественное выражение связи между составом и измеряемым свойством, приемы осуществления анализа и обработки аналитического сигнала, приборы для практической реализации анализа. Методика анализа — это подробное описание хода анализа данного объекта с использованием выбранного метода. Методика всегда строго привязана к природе определяемого компонента, объекта анализа и выбранному методу. Например, существуют фотометрический метод определения содержания веществ в растворах и конкретная методика фотометрического определения железа в природных водах.

По своей природе методы анализа делятся на химические, физико-химические, физические и биологические. К химическим методам относятся классические методы аналитической химии — гравиметрия и титриметрия (объемный анализ). К физико-химическим методам обычно относят оптические и электрохимические методы, в то время как к физическим методам причисляют методы, основанные на физических принципах исследования вещества и обычно не требующие предварительной химической пробопод- готовки. Биологические методы базируются на фиксации реакции живых организмов, отдельных органов, клеток, клеточных структур и т.п. на присутствие того или иного химического вещества и его количество.

Классификация видов анализа. Различают качественный и количественный анализ. Качественный анализ решает вопрос о том, какие компоненты включает анализируемый объект, количественный — определяет количественное содержание всех или некоторых компонентов.

По степени воздействия на объект анализа можно выделить следующие виды анализа: валовой — локальный, деструктивный — недеструктивный, контактный — дистанционный, дискретный — непрерывный.

По объему или массе анализируемого объекта различают макро- (масса анализируемой пробы -10 г), полумикро- (-1 г), микро- (-0,1 г), ультрамикро- (-0,01 г), субмикроанализ (-0,001 г).

По природе определяемых частиц анализ подразделяется на изотопный, элементный (атомно-ионный), функциональный (структурно-групповой), молекулярный, вещественный и фазовый.

Целью изотопного анализа является определение присутствия и количества изотопов элементов в пробе.

В ходе элементного анализа устанавливают, из каких химических элементов или ионов состоит анализируемый объект, их концентрацию и количество.

Задачей функционального анализа является определение присутствия в органических соединениях конкретных функциональных групп: кратных связей, карбоксильной, гидроксильной и т.п.

Молекулярный анализ заключается в обнаружении и определении химических соединений. Например, при анализе воздуха обычно устанавливают присутствие и количество паров воды, озона, оксидов серы, азота, углерода и других компонентов.

В вещественном анализе определяют, в какой форме присутствует интересующий компонент и каково содержание этих форм. Например, в природных объектах неорганический азот может присутствовать как в элементарном виде и в виде оксидов (составные части воздуха), так и в виде ионов NH<, N02, N03 (возможно присутствие в почве и природных водах).

Объектом фазового анализа являются гетерогенные (неоднородные) системы, например гранит, а его задачей — установление состава и строения отдельных фаз (неоднородностей), входящих в состав системы.

Общие характеристики методов анализа. Основными характеристиками любого метода анализа являются диапазон определения содержания компонента в образце, минимальный объем или масса анализируемой пробы, чувствительность (предел обнаружения), избирательность, универсальность, точность, эксирессносгь, стоимость.

Предел обнаружения — наименьшее содержание определяемого компонента, которое можно обнаружить в образце с заданной вероятностью. Предел обнаружения характеризует чувствительность метода.

Верхняя граница — наибольшее содержание компонента, определяемое данным методом. Диапазон определения содержания компонента — разность между верхней границей и пределом обнаружения.

Избирательность (селективность) метода характеризует способность метода определять данный компонент в присутствии других компонентов. Если метод или методика позволяют обнаруживать и определять только один компонент, то их называют специфичными. Повысить избирательность методики химического анализа можно, изменив условия проведения анализа (pH среды, растворитель, концентрация компонентов) или (и) устранив влияние мешающих компонентов переводом их в нереакционноспособную форму или отделением их от определяемого компонента.

Универсальность — возможность определять с помощью данного метода одновременно несколько компонентов (спектральный анализ).

Точность анализа — это собирательная характеристика метода или методики, включающая их правильность и воспроизводимость.

Воспроизводимость характеризует степень близости друг к другу результатов определений одного и того же компонента.

Правильность — характеризует степень отклонения полученного результата от истинного значения измеряемой величины.

Необязательно всегда стремиться к высокой точности. Неоправданное требование высокой точности удлиняет и удорожает анализ. Повышение точности на порядок обычно увеличивает время анализа более чем в 20 раз.

Экспрессность определяется временем, необходимым на проведение анализа. Так, например, в гравиметрии время анализа составляет не менее суток, в то время как молекулярный анализ воздуха при помощи современных химических сенсоров может быть осуществлен в течение секунд.

Иногда к методам анализа предъявляются дополнительные требования, такие как анализ без разрушения образца, пространственное разрешение (например, при анализе интегральной схемы или части схемы), анализ на расстоянии (из космоса).

В учебнике рассматриваются конкретные методы анализа, широко использующиеся в современной аналитической химии, и их основные характеристики.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>