1. Предмет аналітичної хімії, структура, класифікація видів аналізу. Класифікації методів аналізу.

Аналітична хімія – це наука, яка розвиває теоретичні основи аналізу і розробляє методи відкриття, ідентифікації, визначення і розділення хімічних елементів та їх сполук.

Аналітичну хімію поділяють на дві частини: якісний аналіз і кількісний аналіз.

Якісний аналіз дозволяє встановити, з яких хімічних елементів складається досліджувана проба, які іони, функціональні групи або молекули входять до її складу. При дослідженні невідомих речовин якісний аналіз завжди передує кількісному, основним завданням якого є визначення того, скільки певного компонента міститься в аналізованій пробі.

У залежності від складу досліджуваного об’єкта розрізняють:

Аналіз неорганічних сполук, який включає виявлення катіонів і аніонів, а також аналіз органічних сполук, який включає: а) елементний аналіз – знаходження і визначення хімічних елементів; б) функціональний аналіз – визначення функціональних груп; в) молекулярний аналіз – знаходження окремих хімічних сполук.

Характеристика методів аналізу

Аналіз – це одержування даних про якісний і кількісний склад речовини, хімічної сполуки, суміші хімічних сполук тощо.

Метод аналізу – це коротке визначення принципів, на яких ґрунтується аналіз речовини. Методи аналізу включені в технологічні регламенти та стандарти на готову продукцію.

Методика аналізу – це описування всіх умов і операцій, які забезпечують задану вірність аналізу.

Методи аналізу класифікують на:

1). Хімічні методи, які ґрунтуються на якісних хімічних реакціях. За допомогою таких реакцій потрібний хімічний елемент чи функціональну групу перетворюють у сполуку, яка має ряд характерних властивостей: колір, запах, агрегатний стан.

2). Фізичні методи основані на спостереженні будь-якої фізичної властивості, яка характерна для даного елемента (вимірювання густини, в’язкості, вивчення оптичних, електричних, магнітних та інших властивостей речовин).

3). Фізико-хімічні методи основані на вивченні фізичних явищ, які відбуваються при хімічних реакціях.

Фізичні та фізико-хімічні методи називаються ще інструментальними методами, оскільки для виконання аналізу потрібні пристрої – інструменти.

2. Характеристики методів аналізу: точність, границя визначення, діапазон вимірюваних концентрацій, чутливість та інші.

Чутливість аналітичної реакції

Чутливістю реакції називають найменшу концентрацію йонів, яку можна відкрити даною реакцією за певних умов її виконання. Чутливість реакції характеризують такими параметрами:

• граничне розведення Vlim – максимальний обʼєм розчину, в якому однозначно (більше ніж у 50 дослідах зі 100) виявлений 1 г даної речовини за допомогою певної аналітичної реакції (виражають в мл/г або см3/г).

• мінімальна (гранична) концентрація С1іт(Стіn) – найменша концентрація йонів або речовини, за якої дана реакція дозволяє ще відкривати їх у розчині (виражають в г/мл або г/ см3):

• мінімальний обʼєм гранично розведеного розчину Vmin – найменший обʼєм досліджуваного розчину, необхідний для визначення досліджуваної речовини певною аналітичною реакцією (мл або см3); • відкриваний мінімум т – найменша маса речовини, яка може бути визначена даною реакцією в мінімальному обʼємі гранично розведеного розчину. Чутливість аналітичної реакції тим більша, чим менший відкриваний мінімум і гранична концентрація розчину, який аналізують, та чим більше граничне розведення. Чутливість аналітичної реакції залежить від умов її виконання: рН середовища, йонної сили розчину, наявності сторонніх речовин тощо.

Для підвищення чутливості реакцій збільшують концентрацію речовини у розчині, частіше випаровуванням, використовують хімічно чисті реактиви, що не містять сторонніх домішок, чи попередньо виділяють або маскують йони, що заважають. У хімічних методах якісного аналізу використовують якісні аналітичні реакції. За допомогою таких реакцій потрібний хімічний елемент чи функціональну групу перетворюють у сполуку, яка має ряд характерних властивостей: колір, запах, агрегатний стан. Речовина, яка використовується для проведення якісної аналітичної реакції, зветься реагентом або реактивом. Реактиви, які осаджають цілу групу іонів називають груповими. Чутл анал р-ції – це можл визнач р-ни, мол або йонів в р-ні. Велич або параметри чутл анал р-ції С: a)Відкриваний мінімум або абс чутл. b)Гранична концентр або граничне розвед (чутл визначення). c) Мін об'єм граничного розвед р-ну. d) Границя виявл a – це найм маса р-ни або йона, яка може бути відкрита дією даного реаг-та за певних умов. Вимір в мкг (10-6), пікто (10-12). Чим менше відер мін, тим менше чутл р-ції. b– це віднош однієї масовой част визнач йона до найб маси р-ника, вираж в тих же од. г/см3, г/мл. граничн розвед– величина обернена гран конц. Показ в якому найб об'ємі визн р-ну міст йон, який визнач масою 1г. c – це об'єм рну. Який містить відкриваний мін. d – це найм маса йона в грамах, яка містит в 1см2 дослід р-ну. Показник чутл – це відємний десятк логарифм границі виявл.Умови, що вплив на чутл анал р-ції: 1.Дост концентр р-ну і аналіз р-ну. 2.Наявн відпов pH сер-ща.3.t. 4.Послідов додав реактивів.5.Обєм аніквоти р-ну, що було взято до аналізу. 6.Товщина шару р-ну. 7.Метод викон р-ції і спостереж результ р-ції. 8.Наявн домішок, які можуть вплив на ефект. 9.Наявн специф реак-ву. Способи підвищ чутлив анал р-ції: *Підвищ концентр аналіз р-ни і реактиву. *Прискор утв осаду (внес в центр крист охолод р-ну або додав р-ника). *Зменш р-ності осаду при додав орг. Неелектролітів. *Викор операції маскування. *Поперед видал домішок. Граничне віднош – показ вплив конц сторонн йона на дану р-цію, віднош молярних к-ції даного йона до стороннього, явл міро. специфічності реак. Гр відн показ при якій конц сторонного йона мож провести р-цію відкриття. Гр відн міра специ р-ції. Специфічність. Реакц проведенню яких не заваж стор йони, назив специфічн. Коли говор про специф реак , то мають на увазі провед її в строго визнач умов.