30.Отбор проб для анализа (метод пипептирования, метод отдельных навесок).

Метод пипетирования. Навеску анализируемого в-ва растворяют в мерной колбе, разбавляют водой до метки, перемешивают р-р, пипеткой отбирают аликвотную часть р-ра и титруют. Измерение проводят три раза. Берут средний объём р-ра, пошедший на титрование.

Метод отдельных навесок. Берут отдельные, близкие по величине навески анализируемого в-ва. Растворяют в произвольном объёме воды и целиком титруют получаемые при этом р-ры.

Наиболее воспроизводимые результаты получаются м.о.н. (объём измеряют один раз бюреткой, а в методе пипет. 3 раза: пипетка, колба, бюретка).

m(H2C2O4)= C(1/zKMnO4)*V(KMnO4)*M(1/z H2C2O4)

m1=C1*V1*M, m2=C2*V2*M, m3=C3*V3*M

C1(KMnO4)=m1(H2C2O4)/V1(KMnO4)*M(1/z H2C2O4), C2=m2/V2*M, C3=m3/V3*M

Cср=С1+С2+С3/3.

При проведении титрования можно брать либо определенную массу анализируемого вещества, либо точно отмеренный объем анализируемого раствора. В соответствии с этим различают два подхода: метод отдельных навесок и метод пипетирования.

Способы отбора проб для анализа:

А) способ отдельных навесок

Прямое титрование 1 стандартный раствор(титрат) R.

X+R=P

n(1/zX)=n(1/zR)

c(1/zX)=c(1/zR)*V(R)/V(X)

m(X)= c(1/zR)* V(R)т.э *M(1/zX)/1000

Косвенное титрование применяется когда невозможна реакция между анализируемым веществом и титрантом(2 стандартных раствора R+D_{доп.ст.р})

1)X+D=P

2)P+R=P’

n(1/zX)=n(1/zP)= n(1/zR) Формулы те же , что и при прямом титровании.

X D

2

P

R

Обратное титрование(2 стандартных р-ра)

R-основной стандартный раствор

R’-вспомогательный стандартный раствор

1)X+R’_изб=P+R’_{остаток}

2) R’_{остаток}+R=P’’

n(1/zX)=n(1/zR’) - n(1/zR)

Пример

X R’_изб остаток

NaOH + HCl

R’_{остаток} R

m(X)=

Б) Способ пипептирования( все формулы выше домножаются на дробь * Vколбы/Vпипетки)

31. Весы в аналитической лаборатории: технические и аналитические. Устройства весов и правила взвешивания на весах.

Весы технические

лабораторное оборудование для определения массы образцов и проб. Могут применяться с приспособлением для гидростатического взвешивания (определения массы образца в воде).

Взвешивание - сравнение массы данного предмета с известной массой разновесов, выраженной в определенных единицах (мг, г, кг). Весы являются важнейшим прибором в химической лаборатории. В зависимости от точности, с которой проводят взвешивание, различают технические и аналитические весы (рис. 6), их точность ±1·10-2 г и ±(2·10-4-2·10-5) г соответственно.

Чтобы исключить вибрацию весов и малейшие колебания стрелки, весы устанавливают в специальной комнате (весовой) на бетонной консоле, Весы помещают в застекленный шкаф, предохраняющий их от пыли и движения воздуха. Устанавливают весы горизонтально. Для этого весы снабжены отвесом или уровнем.

Рисунок 6. Лабораторные электронные аналитические и технические весы

Общие правила работы на аналитических весах:

1. Нагрузка на чашки весов не должна превышать предельной для данной системы весов.

2. При работе на весах необходимо проявлять осторожность, не делать резких движений.

3. Весы всегда должны находиться в чистоте. При попадании на чашку весов сыпучих веществ их удаляют специальной кисточкой или перышком.

4. Взвешиваемый предмет и разновесы помещают на чашки весов и снимают с них только при закрытом арретире.

5. Для взвешивания необходимо пользоваться чистой сухой посудой (бюкс, стакан, часовое стекло, тигель), помещать веще­ства непосредственно на чашку весов запрещено. Летучие и гигроскопичные вещества следует взвешивать только в закрытых бюксах.

6. Температура взвешиваемого предмета и окружающей среды должна быть одинакова. Нельзя взвешивать теплые предметы и растворы.

7. Все дверки весов во время взвешивания должны быть закрыты.

8. Аналитические разновесы необходимо брать только пинцетом, после взвешивания разновесы сразу помещать в футляр.

9. Все взвешивания для данного анализа следует проводиться одних и тех же весах.

32.Физико-химические методы измерений, испытаний и контроля. Фотометрический метод анализа. Закон Ламберта-Бугера-Бера, закон аддитивности. Причины нарушения закона Ламберта-Бугера-Бера. Схема фотоколориметра. Выбор светофильтра.

Основные физикохимические методы:1.Спектральный;2.Фотометрический;3.Хроматографический;4.Электрохимический

Преимущества ФХМИ перед химическими:1)быстрота проведения анализа;2)высокая чувствительность( );3)анализ окрашенных и мутных растворов;4) анализ сложных смесей без их предварительного разделения;5)удобно для автоматического контроля.

Фотометрический метод анализа основан на измерении интенсивности светового потока,прошедшего через анализируемый раствор. Основным законом фотометрии является закон Ламберта-Бугера_Бера: , где – интенсивность падающего и прошедшего через раствор света соответственно, Лм ; 10-основание десятичного логарифма; -молярный коэффициент ослабления, ; С_концентрация раствора, моль/ ; – толщина слоя поглощающего раствора, см.

Смысл закона Ламберт-Бугера-Бера можно выразить следующим образом. Одинаковые слои одного и того же вещества поглощает свет в одинаковой степени в независимости от интенсивности падающего на них светового потока.

Абсорбция: . Абсорбция раствора прямо пропорциональна концентрации анализируемого вещества и толщине слоя раствора.

Существует два метода фотометрического анализа:

1)Прямой фотометрический анализ.

Метод основан на определении концентрации анализируемого вещества по закону Д-Б-Г. Аналитическим сигналом в этом методе является либо абсорбция, либо светопропускание растворов.

Если вещество окрашено, то анализ проводят по методу собственного поглощения. В основном этот метод применяется для определения красителей или их смесей. В последнем случае при расчете концентраций отдельных компонентов смеси используют закон аддитивности абсорбций:

-абсорбция смеси невзаимодействующих красителей на аналитической длине волны;

- абсорбции отдельных красителей, измеренные на той же длине волны и в тех же кюветах, что и абсорбция смеси.

Абсорбция (светопропускание) анализируемых растворов измеряется на фотометрах или колориметрах. При измерении абсорбции используется относительный метод, который позволяет исключить поглощение света растворителем и учесть спектральные характеристики источников и приемников излучения.

2)Косвенный метод – фотометрическое титрование.

Фотометрическое титрование - \то титриметрический метод анализа, в котором точка эквивалентности определяется по резкому изменению абсорбции в ходе титрования.В фотометрическом титровании используются реакции нейтрализации, осаждения, окислительно-восстановительные и комплексо-образования. Метод позволяет проводить титрование по собственному поглощению и с помощью реагентов, в качестве последних могут использоваться индикаторы.

Где 1-источник видимого излучения;2-конденсор- система линз, собирающих лучи в одной точке;3-вхоная щель;4-коллиматор – система линз, направляющая параллельный пучок света на кювету;5-тепловой фильтр;6-сменные светофильтры(от 3 до 11);7,7”- кюветы с раствором сравнения и анализируемым раствором соответсвенно;8-светокомпенсатор(серые фильтры);9-фотоэлемент – преобразует световую энергию в электрическую; 10-усилитель;11-измерительный прибор, шкала котрого отградуирована в единицах абсорбции и светопропускания.

Выбор светофильтра:

1)По таблице дополнительных цветов

Основной цвет(цвет р-ра)	Дополнительный цвет(цвет светофильтра)
Красный	Зеленый
Зеленый	Красный
желтый	синий

2)По максимальной абсорбции

светофильтра, нм	400	440	540	670
А	0,1	0,2	0,5	0,3

Рабочий =540 нм

33.Методы фотометрического анализа: метод коэффициента экстинкции, метод двух растворов, метод добавок, метод калибровочного графика, метод фотометрического титрования, метод дифференциальной фотометрии.

А=𝜀cl

А(абсорбция)-на фотоколориметре

1.Метод коэф. экстинкции

(таблица либо расчет по станд. р-ру)

2 Метод двух р-ров

=

3.Метод добавок(анализ смесей)

(

=

4.Метод калибровочного графика

1)Приготавливают стандартные растворы С1-С5

2) Измеряем абсорбцию на фотоколориметре

3)А=f(C) –строим калибровочный график

4)

5)По калибровочному графику определяем концентрацию анал.р-ра

5.Метод дифференциальной фотометрии

• обычная фотометрия

чистый растворитель

ан-мый р-р

Т = ; А= lg

A

• диф фотометрия(А>0,8)

стандартный р-р

ан-мый р-р

= ; = lg ;

6.Фотометрические титрования (в ходе титрования которого изменяется абсорбция)

Х+R P

1)c-? c(1/zX)=c(1/zR)*V(R)/V(X)

2)m(X)-? m(X)= c(1/zR)* V(R)т.э *M(1/zX)/1000

3)ω%=

34.Спектральные методы анализа. Волновые характеристики электромагнитного излучения.

Методы основаны на излучение взаимодействия электромагнитного излучения с веществом.

Основные виды электр. излучения:

1Гамма-лучи

2Ренгеновские

3Ультрофиолетовые

4Видимые

5Инфракрасные

6Микроволны, радиоволны

Основные волновые характеристики электромагнитного излучения:

1 -частота,

𝑣 = , с-скорость света, 𝛌-длина волны

2)𝛌-длина волны (длина между 2мя точками в одной фазе)

3)ῡ-волновое число,

ῡ=

j-радиоволны

𝛌-увеличивается

𝑣-уменьшается

Е=h𝑣

Различают 2метода спектрального анализа

1 Абсорбционная спектроскопия-излучение спектров поглощения(спектры поглощения)

2Эмиссионная спектроскопия-основанная на эмиссионных спектров(излучение света)