44

ОДЕСЬКА НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ ХАРЧОВИХ ТЕХНОЛОГІЙ

Кафедра

аналітичної хімії

К О Н С П Е К Т Л Е К Ц І Й

з курсу аналітичної хімії.

Фізико-хімічні методи аналізу

Одеса ОНАХТ 2010

Конспект лекцій з курсу аналітичної хімії. Фізико-хімічні методи аналізу. /Уклад. С.В.Бельтюкова, О.В.Малинка, О.М.Железко, Н.М.Александрова.- Одеса:ОНАХТ. – 2010. с.

Укладачі: С.В.Бельтюкова, д-р х.н., професор

О.В.Малинка, к.х.н., доцент

О.М.Железко, к.х.н., доцент

Н.М.Александрова, к.х.н., доцент

Відповідальний за випуск зав. кафедрою аналітичної хімии

С.В.Бельтюкова, д.х.н., професор

Фізико-хімічні методи аналізу

Дані методи засновані на залежності фізичних властивостей об’єктів аналізу від хімічного складу. Їх умовно поділяють на три групи: оптичні, електрохімічні та сорбційні (хроматографічні) методи аналізу.

Оптичні методи аналізу

Оптичні (спектральні) методи аналізу засновані на використанні різних явищ і ефектів, які виникають при взаємодії речовини й електромагнітного випромінювання, тобто на вивченні спектрів випромінювання, поглинання і розсіювання.

До цієї групи відносяться:

1.Емісійна спектроскопія заснована на вивченні емісійних спектрів (спектрів випускання або випромінювання) елементів речовини, що аналізується; цей метод дає можливість визначати елементний склад речовини (фотометрія полум’я, люмінісцентний аналіз).

2.Абсорбційна спектроскопія заснована на вивченні спектрів поглинання досліджуваної речовини. Розрізняють дослідження в ультрафіолетовій; видимій та інфрачервоній областях спектра.

До оптичних методів аналізу також відносяться:

Турбідиметрія заснована на вимірюванні кількості світла, що поглинається незабарвленою суспензією. Вимірювання поглинутої суспензією кількості світла проводять так само, як і при колориметрії забарвлених розчинів.

Нефелометрія заснована на використанні явищ відбиття або розсіювання світла забарвленими або незабарвленими частками завислого в розчині осаду. Цей спосіб дає можливість визначати дуже малі кількості речовини, що знаходиться в розчині у вигляді суспензії.

Рефрактометрія заснована на явищі заломлення світлового променя при його переході через границю розділу двох контактуючих середовищ з різною густиною.

Оптичні методи аналізу відрізняє висока точність, низька межа виявлення, експресність, можливість виконувати аналіз без руйнування зразка, локальний аналіз.

Атомно-емісійна спектроскопія

Атомно-емісійна спектроскопія – група методів аналізу, заснованих на вимірюванні інтенсивності світлового потоку певної довжини хвилі, який випромінюють збуджені атоми в газоподібному стані. Випромінення світла атомами відбувається за рахунок зміни енергії атомів. Атоми можуть володіти тільки строго визначеними дискретними запасами внутрішньої енергії: Е₀, Е₁, Е₂ і т.д. У незбудженому, тобто нормальному, стані атоми мають мінімальну енергію Е₀. При одержанні енергії, наприклад при зіткненні з електронами, які швидко летять, енергія яких достатня для збудження, атоми збуджуються, тобто переходять на більш високий енергетичний рівень: Е₁, Е₂ і т.д. Через дуже короткий час (~ 10^-8 с) атом мимовільно повертається в нормальний або більш низький збуджений стан. Звільнена при цьому енергія ΔЕ випромінюється у виді світлового кванта: ΔЕ=hν. Елементи, що містяться в пробі, ідентифікують за набором спектральних ліній (на підставі частот або довжин хвиль), що випускаються електромагнітним випромінюванням. Кількісний аналіз заснований на вимірі інтенсивності спектральних ліній елементів.

Загальна схема спектральних приладів

У джерелі збудження речовина перетворюється на атоми. Збуджені атоми або іони випускають світло, яке диспергуючим елементом розділяється в просторі на окремі складові, а приймач світла їх фіксує.

Джерело збудження			Диспергуючий елемент			Приймач світла
Іскра 7000-100000С	дуга 3000- 5000°C	Полум'я 1500-3000°C	Приз-ма	Світло- фільтр	Дифрак-ційна решітка	Окоо	Фото-плівка	Фото-елемент

Одним з видів емісійного спектрального аналізу є фотометрія полум'я