1.Понятие метода и методики анализа. Характеристики.

Метод исследования - это определение принципов, положен­ных в основу исследования безотносительного к конкретному объекту и исследуемому веществу. Методика исследования - это подробное описание всех условий и операций проведения исследования определенного объекта.

Например, в основу атомно-эмиссионного метода определения состава вещества положено измерение длин волн и интенсивности э/м излучения, испускаемого веществом, находящим­ся в атомизированном состоянии. В методику атомно-эмиссионного определения вхо­дит описание условий отбора анализируемых проб, их подготовки к анализу, приготовления анализируемого раствора и т.д.

Чувствительность метода или методики выражается тем мини­мальным количеством вещества, которое можно обнаруживать или определять данным методом по данной методике.

Нижний предел обнаружения характеризует возможность опре­деления разности между полезным сигналом определяемого элемента и сигналом холостого опыта, величина которой зависит от вида связи между измеряемым сигналом и количеством присутствующего веще­ства.

Абсолютный предел обнаружения - минимальное определяемое количество вещества, выраженное в мкг, нг, пг.

Относительный предел обнаружения - это минимальная обна­руживаемая концентрация, выраженная в процентах, частях на мил­лион, мкг на г, мкг на мм.

Избирательность метода или методики - это характеристика, показывающая их способность обнаруживать или определять нужные компоненты без помех со стороны других компонентов, присутствующих в пробе. Если метод или методика позволяют обнаруживать или определять только один компонент, то его называют специфич­ным.

Универсальность метода или методики - возможность обнару­живать или определять многие компоненты. Особенно ценно иметь возможность обнаруживать или определять многие компонента од­новременно из одной пробы, т.е. проводить анализ многокомпонент­ных систем.

Точность - характеристика метода или методики, включающая их правильность и воспроизводимость. Когда говорят о высокой точ­ности, предполагают, что полученные результаты измерений пра­вильные и их разброс незначителен.

Экспрессность метода - понятие, характеризующее быстроту проведения анализа. Требование экспрессности часто выдвигается как одно из основных требований при выборе метода и методики анализа.

Стоимость анализа определяется расходами на его проведение. Она особенно важна при проведении серийных и массовых анализов и зависит от стоимости используемой аппаратуры, реактивов, расхо­дуемого рабочего времени и иногда самого исследуемого образца. Основной вклад в стоимость метода вносит используемая аппа­ратура.

Кроме указанных характеристик, при выборе метода анализа м/б существенными и такие специфические требования, как проведение анализа без разрушения образца (недеструктивный ана­лиз), локальность анализа (анализ вкраплений, микрофаз, послойный анализ пленок), при котором вводят новую характеристику - про­странственное разрешение, т.е. способность различать близко распо­ложенные участки образца.

2.Физ. основы рефрактометрического метода. Коэфф-т преломления. Рефрактометрический анализ основан на определении показателя прелом­ления исследуемого в-ва.

При падении пучка лучей на границу раздела двух прозрачных однородных сред 1 и 2 часть его отражается под углом, равным углу падения i₁, другая же часть пересекает границу раздела и переходит в среду 2. При этом изменяется скорость и направление распростране­ния света в среде 2. Световой луч, распространяющийся в среде 1 под углом падения i₁, проходит в среде 2 под углом i_2, называемым углом преломления. Изменение направления распространения света (преломление) при его переходе из одной среды в другую характеризуется относительным показателем преломления среды 2 по отношению к среде 1, равным n₂₁ =v₁ / v₂, (1)

где v₁ и v₂, - скорости распространения световой волны в средах 1 и 2 соответственно.

Если световая волна переходит из вакуума (среда 1 - вакуум), показатель преломления среды 2 (вещество) называется абсолютным: n₂ = с/ v₂, (2)

где с - скорость света и вакууме (3 х 10¹⁰ см/с).

Относительный показатель преломления n₂₁ согласно формулам 1 и 2 равен отношению абсолютных показателей преломления ве­ществ 1 и 2: n₂₁= n₂/ n₁ (3)

При измерении показателей преломления жидких и твердых тел обычно определяются их относительные показатели преломления по отношению к воздуху. Для получения абсолютных показателей пре­ломления достаточно умножить величину показателя преломления вещества по отношению к воздуху на абсолютный показатель пре­ломления воздуха, равный при атмосферном давлении и комнатной температуре n_абс=1,00027, следовательно n_абс=1,00027n (4).

На практике измерение показателя преломления производится по формуле: n₂₁ =v₁ / v₂= sin i₁/sin i₂ (5)

как отношение синуса угла падения i₁ к синусу угла его преломления i₂. Каждое индивидуальное химическое соединение имеет при по­стоянных условиях измерения строго определенное значение показа­теля преломления, величина которого определяется строением этого вещества, что объясняется индивидуальным характером взаимодейст­вия электромагнитного излучения с веществом. При прохождении света через неполярное вещество молекулы этого вещества попадают в электромагнитное поле, под воздействием которого происходит деформационная поляризация молекулы, вызы­ваемая как смещением электронов относительно ядер атомов (элек­тронная поляризация), так и смещением ядер атомов относительно друг друга (атомная поляризация), и пропорциональная напряженно­сти поля. Центры тяжести положительных и отрицательных зарядов в мо­лекуле теперь не совпадают и возникает индуцированный дипольный момент, пропорциональный напряженности поля. При прохождении света через полярное вещество к деформационной поляризации добавляется и т.н. ориентационная поляризация, связанная с тем, что под влиянием электромагнитного поля такие молекулы ориентируют­ся вдоль силовых линий ноля, стремясь принять устойчивое положе­ние, отвечающее минимуму потенциальной энергии.

Поляризации Р молекулы связана е диэлектрической проницае­мостью среды: Р=Р_деф+Р_ор = (-1)/( + 2) (М /d) = 4/3N_A, (6)

где Р_деф - деформационная поляризация; Р_ор–ориентационная поляризация; М- молекулярная масса вещества; d-плотность вещества; N_A-число Авагадро; -поляризуемость молекулы.

Полная поляризация наблюдается только в статическом поле и поле низкой частоты. В высокочастотном поле диполи не успевают ориентироваться. Поэтому в поле ИК-излучения возникает электронная и атомная поляризация, а в поле видимого света - только электронная поляризация, т. к. благодаря высокой частоте колебаний поля смещаются только легкие частицы - электроны. Для неполярных веществ Р_ор =0 и Р = Р_деф = Р_эл.