Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Метрологическое обеспечение лабораторных работ по аналитической химии. Учебное пособие.pdf
2. Измерение оптической плотности растворов в ходе реакции
V
Mo(VI),
мл
2,0
5,0
8,0
8,0
90
0,038
0,082
0,181
0,101
120
0,062
0,123
0,243
0,154
180
0,113
0,193
0,364
0,254
210
0,132
0,234
0,414
0,287
VR
0,797
1,25
1,96
1,57
производится при наступлении времени от начала реакции (время
указано в таблица 22) по методике, описанной в разделе 6.6.
3. Обработка данных. С помощью программы МП-343
рассчитывается относительная скорость реакции накопления йода
соответствующая углу наклона функции A = f(τ) (данные
представлены в таблица 22, параметр V
). Далее вторично по
R
программе МП-343 рассчитываются градуировочные характеристики
зависимости V
от С
R
и вычисляются параметры согласно цели
Mo(VI)
работы, а также автоматически выставляется оценка.
Эксперимент:
Таблица 22
Зависимость А растворов от концентрации Мо(VI) и времени
реакции
№ n/n 1 2 3 Образец Х
7
С
Mo(VI)
10
г/мл 2,43 6,08 9,73 –
,
A=f(τ). τ, с
Заключение: С
150 0,086 0,157 0,304 0,204
= (7,6 ± 3,4 (45,2%))10
Мо(VI)
-7
г/мл. Оценка работы
– отлично.
6.9. Рентгенофлуоресцентный анализ (РФА). Анализ сплава
на основе золота
Цель работы: Освоение техники работы на приборе. Оценка
пробы образца сплава.
Оборудование:
1. Прибор СУР 02 «Реном ФВ».
2. Банк спектров проб золота со значением 375, 583, 720.
121
Теория: Рентгеновское излучение (РИ) представляет собой
электромагнитное излучение с длиной волны менее 100 нм. Для РФА
используется РИ с длиной волны 0,10 – 2,0 нм.
Переход электрона в атоме с одного заполненного уровня на
другой свободный уровень, имеющие одинаковые квантовые числа
(например, переход со второго уровня на первый ближний к ядру
атома – K-серия) сопровождается испусканием характеристического
РИ. Длина волны этого излучения для различных элементов
описывается уравнением Мозли, которое является основой
качественного элементного анализа: 1/λ = (АΖ - В)
2
, где λ – длина
волны характеристического РИ; Ζ – заряд ядра атома; А, В –
постоянные величины.
В основе количественного анализа в первом приближении
лежит линейная зависимость интенсивности характеристического РИ
от концентрации элемента в пробе.
Методика:
1. Включается блок питания, компьютер и далее блок прибора
(выключение в обратном порядке).
2. Прогрев прибора 20 мин.
3. Режим работы прибора: рентгеновская трубка с анодом из
родия, напряжением питания трубки 45 кВ, ток 200 мкА, окно 1,
воздух, 50 с.
4. Образцы помещаются в кювету и в спектральную камеру
(всего можно разместить 12 проб).
5. Возможно сканирование поверхности образца размером 1*1
мм.
6. Полученный спектр экспортируется в Базу Данных (БД).
7. Из БД импортируется нужный спектр и возможен без
эталонный расчет состава образцов. После получения спектра
проводится выделение анализируемых элементов (Au, Ag, Cu, Zn, Sn)
из таблицы Менделеева и расчет концентрации элементов с
использованием искусственного интеллекта. Возможен расчет состава
образца по программе МП-343 с использованием градуировочной
функции.
Заключение: По отношениям интенсивностей сигналов Sn, Ag,
Cu, Zn, Au (сравнением со спектрами из банка спектров) сделано
заключение, что образец имеет пробу 583.
122
7. ПРИМЕРЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРОГРАММНОГО
ПАКЕТА МП-343
7.1. Общие сведения о программе
Запуск программы осуществляется открытием файла «МП-
343.exe». Начальный вид окна после запуска представлен на рис. 17.
Рис. 17. Стартовое окно программы МП-343.
В верхней части диалогового окна представлены 4 раздела работ
по метрологической обработке данных. Необходимый раздел
выбирается нажатием на соответствующий флажок. В каждом разделе
можно выбрать 1 из 3 видов метрологической обработки данных:
1. Раздел «Анализ выборки»:
‒ представление результата измерения;
‒ оценка результата измерения по двухбалльной шкале;
‒ оценка результата измерения по четырехбалльной шкале;
2. Раздел «Анализ выборок»:
‒ оценка по статистическим критериям;
‒ оценка по технологическим критериям;
‒ анализ функций распределений;
3. Раздел «Регрессионный анализ»:
‒ линейный регрессионный анализ;
‒ нелинейный регрессионный анализ;
‒ математические модели;
123
4. Раздел «Корелляционный анализ»:
‒ линейный корелляционный анализ;
‒ нелинейный корелляционный анализ;
‒ математические модели.
В разделе «Анализ выборки» для каждого вида обработки
имеется краткая памятка, которую можно отобразить нажатием на
флажок «Отображение текста» (рис. 18).
Далее в разделах 7.2-7.4 приводится описание использования
программного пакета МП-343 для представления результата
измерения, оценки по двух- и четырехбалльной шкалам на примере
работы 5.2 (при надежности Р=0,95).
7.2. Выполнение работы 3.1
После запуска программы последовательно выбирается:
«Анализ выборки» → «Представление результата измерения».
Рис. 18. Памятка выполнения работы раздела 3.1.
При нажатии кнопки справа «Table box» появляется окно, в
которое вводятся параметры, представленные на рис. 19.
Далее при нажатии на соответствующий флажок (рис. 20)
появляется окно ввода значений параметра при параллельных
наблюдениях, после ввода которых этот же флажок устанавливается
повторно.
Итоговый результат отображается на нижней строке
диалогового окна, как показано на рис. 21.
124
Рис. 19. Ввод надежности, числа определений, символа и размерности.
Рис. 20. Ввод значений параметра при параллельных определениях.
125
Рис. 21. Отображение результата прямых измерений.
7.3. Выполнение работы 3.2
После запуска «МП-343.exe» выбирается: «Анализ выборки» →
«Оценка измерения по двухбалльной шкале». Далее нажимается
кнопка «Table box» и вводятся параметры, показанные на рис. 22.
Аналогично разделу 7.2 повторяются действия по вводу
значений параметра при параллельных определениях и представлению
итогового результата. В нижней строке диалогового окна (рис. 23)
выводятся критерии оценки результата измерения.
Рис. 22. Ввод надежности, числа определений, символа, размерности,
истинного значения и показателя сходимости.
126
Рис. 23. Окно результата оценки по двухбалльной шкале.
7.4. Выполнение работы 3.3
Дополнительные критерии для этой работы:
‒ Допустимая доля промахов без снижения сортности а1=0,1;
‒ Допустимая доля промахов со снижением сортности на 1 балл
а2=0,2;
‒ Допустимая доля промахов со снижением сортности на 2 балла
а3=0,4.
Рис. 24. Оценка результата измерения по четырехбалльной шкале.
127
После запуска «МП-343.exe» выбирается: «Анализ выборки» →
«Оценка измерения по четырехбалльной шкале». После нажатия на
«Table box» вводятся данные в соответствующие поля согласно рис.
24. После этого производятся аналогичные действия (см. разделы 7.2 и
7.3). На рис. 24 представлен окончательный результат оценивания по
четырехбалльной шкале.
При выставлении оценки, в нижней части диалогового окна
указываются промахи, исключаемые из выборки при представлении
результата по ГОСТу.
7.5. Выполнение работы 3.6
В качестве примера рассмотрим результаты работы 6.6,
представленные в таблица 20.
После запуска программы последовательно выбирается:
«Регрессионный анализ» → «Линейный регрессионный анализ».
Появляется диалоговое окно, показанное на рис. 25.
Рис. 25. Диалоговое окно линейного регрессионного анализа.
Нажимается кнопка «Линейная регрессия», после чего вводятся
значения показателя сходимости и числа эталонов (см. рис. 26).
Нажимается кнопка «ПРОДОЛЖЕНИЕ РАБОТЫ» и в поля Х
вводятся значения С
Значения С
и А увеличены по причине отображения программой
Cu(II)
•104, а в поля Y – значения А•10 (рис. 27).
Cu(II)
результата измерения лишь с одним знаком после запятой.
128
Отображение градуировочного графика осуществляется повторным
нажатием на кнопку «ПРОДОЛЖЕНИЕ РАБОТЫ» (рис. 28).
Для определения концентрации Cu(II) в исследуемом растворе в
соответствующее поле вводится значение аналитического сигнала и
нажимается кнопка «Ввод Yan». Результат отображается красным
цветом в зеленом окне 5, расположенное в правом верхнем углу
диалогового окна (рис. 28).
Рис. 26. Ввод показателя сходимости и числа эталонов.
Рис. 27. Ввод значений переменных и откликов.
129
Представленные на рис. 28 градуировочный график и результат
измерения отображены после отброса одного «промаха» нажатием на
кнопку «Отброс промахов».
Рис. 28. Градуировочный график А
10 = f(С
*
104) с исключением
Cu(II) *
одного «промаха».
7.6. Линейный регрессионный анализ при кинетическом
методе анализа
В качестве примера рассмотрим результаты работы 6.8,
представленные в таблица 22.
Рис. 29. Ввод значений исходных параметров при кинетическом
методе анализа.
130