- •Метрология
- •Введение
- •Рекомендуемая литература
- •Internet-ресурсы
- •Теоретическая часть
- •1. Измерение содержания определяемого компонента в пробе анализируемого вещества – специфический вид измерений в метрологии
- •Аналитические операции при измерении концентрации компонента в пробе анализируемого вещества
- •3. Способ сравнения с эталоном в химических методах количественного химического анализа вещества объекта анализа
- •Методы гравиметрии (закон сохранения массы элемента)
- •Методы титриметрии (закон эквивалентов)
- •4. Способ сравнения с эталоном в физических методах количественного химического анализа вещества объекта анализа
- •5. Измерительное преобразование
- •6. Аналитический сигнал определяемого компонента
- •7. Результат измерения концентрации компонента
- •8. Метрологические и аналитические операции при выполнении количественного химического анализа
- •9. Обеспечение единства измерений содержания определяемого компонента в пробе анализируемого вещества
- •Экспериментальная часть
- •1 Область применения
- •2. Определите физическую природу аналитического сигнала определяемого компонента в данном методе анализа
- •3 Средства измерения, вспомогательное оборудование, реактивы
- •3. Какое измерительное преобразование используется в средстве измерения для измерения концентрации?
- •4. Что представляет собой вещество сравнения в данной методике анализа? Опишите, как готовят эталон числа частиц определяемого компонента или его эквивалента
- •5. Опишите способ приготовления градуировочных смесей определяемого компонента или его эквивалента
- •5 Порядок подготовки к проведению определения
- •6. Постройте схематично градуировочный график для применяемого средства измерения содержания определяемого компонента
- •7. Покажите, как можно найти содержание определяемого компонента по градуировочному графику
- •6 Порядок проведения определения
- •7 Правила обработки результатов определения
- •8. Опишите, как получают результат измерения концентрации определяемого компонента (обратное преобразование)?
- •9. Вычлените из текста методики метрологические и аналитические операции
- •10. Составьте перечень заданий для метролога, ответственного за обеспечение единства измерений в аналитической лаборатории при использовании данной методики химического анализа.
Экспериментальная часть
Выполнение работы. Типовые ответы на поставленные вопросы рассмотрены на примере «ГОСТ Р 51210-98 Государственный стандарт Российской Федерации. Вода питьевая. Метод определения содержания бора»
Используемые материалы, технические и программные средства:
--«ГОСТ Р 51210-98 Государственный стандарт Российской Федерации. Вода питьевая. Метод определения содержания бора»: Сайт ТПУ. – Режим доступа: http://kodeks.lib.tpu.ru/kodeks/ (Нормы, правила, стандарты → ГОСТ Р 51210-98);
-- Стандарт на методы контроля или на продукцию, указанный преподавателем: Сайт ТПУ. – Режим доступа: http://kodeks.lib.tpu.ru/kodeks/ (Нормы, правила, стандарты);
-- ГОСТ 8.417-2002 ГСИ. Единицы величин. Сайт ТПУ. – Режим доступа: http://kodeks.lib.tpu.ru/kodeks/ (Нормы, правила, стандарты);
-- ГОСТ 8.315-97 ГСИ. Стандартные образцы состава и свойств веществ и материалов. Основные положения. Сайт ТПУ. – Режим доступа: http://kodeks.lib.tpu.ru/kodeks/ (Нормы, правила, стандарты);
-- ГОСТ Р 52361-2005 Национальный стандарт Российской Федерации. Контроль объекта аналитический. Термины и определения. Сайт ТПУ. – Режим доступа: http://kodeks.lib.tpu.ru/kodeks/ (Нормы, правила, стандарты);
-- персональный компьютер
Задания:
1. Определите, какой способ сравнения с эталоном используется в данном методе измерения содержания определяемого компонента в пробе анализируемого вещества?
Ответ на вопрос
В данном методе использован физический способ сравнения с эталоном при определении массовой концентрации бора в питьевой воде, так как измеряется физическое свойство определяемого компонента, интенсивность которого связана с содержанием этого компонента в пробе анализируемого вещества питьевой воды. Об этом можно узнать из разделов 1, 3, и 5,6 и 7:
1 Область применения
Настоящий
стандарт распространяется на питьевую
воду и воду источников хозяйственно-питьевого
водоснабжения и устанавливает метод
определения содержания бора (ионов
бората) флуориметрией в диапазоне
измеряемых концентраций от 0,05 до 5,0
мг/дм
.
Метод основан на взаимодействии ионов
бората с хромотроповой кислотой в
присутствии трилона Б (маскирующего
ионы металлов) с образованием
флуоресцирующего комплекса и последующим
измерением интенсивности его
флуоресценции.…
2. Определите физическую природу аналитического сигнала определяемого компонента в данном методе анализа
Ответ на вопрос
3 Средства измерения, вспомогательное оборудование, реактивы
Анализатор жидкости флуоресцентный, позволяющий регистрировать флуоресценцию в области спектра 350-375 нм при возбуждении в области 310-325 нм.
В данной методике применен метод флуориметрии*. Флюориметрический метод химического анализа относится к оптическим (физическим) методам химического анализа, которые студенты изучают в 6-ом семестре, дисциплина «Аналитическая химия, часть П».
В этом методе концентрацию бора измеряют косвенно, через интенсивность флуоресценции комплекса ионов бората с хромотроповой кислотой, которая будет пропорциональна количеству образовавшегося комплекса, а оно, в свою очередь, пропорционально содержанию бора в пробе вещества питьевой воды.
Пробу вещества питьевой воды, помещенную в кювету, облучают интенсивным ультрафиолетовым светом от источника излучения. Эта энергия может быть поглощена некоторыми молекулами. Поглощенная энергия вызывает переход молекул из основного состояния в возбужденное состояние. В возбуждённом состоянии молекулы могут находиться порядка 10-9 с, далее они возвращаются в основное состояние, излучая запасенную избыточную энергию в виде света. Длина волны излученного света больше длины волны облучающего света. Интенсивность излученного света пропорцианальна содержанию молекул, поглотивших УФ-излучение. Далее интенсивность излученного света может быть преобразована в флуориметре в величину электрического тока с помощью фотоэлемента или фотоумножителя, и измерена либо как относительная интенсивность, либо в единицах оптической плотности.
По
данной МВИ визуально регистрируется
как показание шкалы с делениями,
отградуированной в единицах относительной
интенсивности флуоресценции, аналитический
(выходной) сигнал,
,
отн. ед.,
– интенсивность флуоресценции пробы
анализируемого вещества.
* С методом флуориметрии и другими методами анализа можно ознакомиться, например, по [Васильев В.П. Аналитическая химия. Физико-химические методы анализа. – Ч.2. – М.: Высшая школа, 1989. – 384 с.; Аналитическая химия. Физико-химические методы анализа. /Под ред. О.М.Петрухина. – М.: Химия, 2001. – 496 с.]
