Інструментальні методи

Фізичні та фізико-хімічні методи кількісного аналізу називають інструментальними методами, тому що вони потребують застосування певних приладів.

Класифікація інструментальних методів:

• Оптичні методи – ґрунтуються на властивостях речовин поглинати, розсіювати, заломлювати світло, обертати площину поляризації тощо:

• рефрактометрія – заломлення променя світла;

• фотометрія – поглинання світла;

• поляриметрія – обертання площини поляризації променя світла;

• нефелометрія – розсіювання світла.

• Електрохімічні методи – ґрунтуються на зміні різних електричних характеристик речовин:

• потенціометрія – залежність електрорушійної сили (ЕРС) розчину від концентрації;

• кондуктометрія – залежність електропровідності розчинів електролітів від їх концентрації.

  • Хроматографічні методи – ґрунтуються на різницях в адсорбіруваності речовин, в константах іонного обміну, в розчинності осадів тощо.

Рефрактометрія

• ґрунтується на вимірюванні показника заломлення (n) досліджуваної речовини.

• Суть методу:

При переході променя світла з одного прозорого середовища в інше він змінює свій напрям, тобто заломлюється:

α

β

sin α

n = –––––

sin β

α – кут падіння

β – кут заломлення

Показник заломлення залежить:

 від природи речовини;

 від густини розчину (густина залежить від концентрації);

 від температури (при підвищені температури зменшується густина розчину, а значить зменшується й показник заломлення).

• Обладнання – рефрактометр:

Головні деталі рефрактометру – призми: освітлювальна та вимірювальна. Призми притиснуті одна до одної гіпотенузними гранями. Освітлювальна призма має матову грань, а вимірювальна – поліровану. Краплю досліджуваного розчину наносять між гранями.

4

Промінь світла проходить крізь освітлювальну призму 1, входить в рідину 3 і попадає на поліровану грань вимірювальної призми 2. В окулярі 4 спостерігають заломлення світла: одна частина поля – освітлена, інша темна. Показник заломлення визначають за шкалою на межі світла й тіні, що співпадає з перетином ліній.

• Визначення концентрації:

Кожна рідина характеризується певним значенням показника заломлення. Але показник залежить також від концентрації розчину. Якщо відомий показник заломлення, можна визначити концентрацію:

• за формулою

• за таблицею.

• Застосування методу рефрактометрії:

• для ідентифікації речовин (якісний аналіз);

• для кількісного визначення речовини в розчині;

• для контролю якості виготовлення розчинів та термінів й умов зберігання.