Федеральное агентство по образованию и науке Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение высшего

профессионального образования «Пермский государственный научно исследовательский университет»

Химический факультет

Кафедра аналитической химии

Курсовая работа

А Пермь 2015г налитическая химия малых концентраций

Выполнена: студентом 2 курса группы 1.2НБ Горбуновым Павлом Алексеевич

Руководитель: Васянин Александр Николаевич

Введение

В научных исследованиях и практической деятельно­сти часто необходимо изучать свойства и выполнять химический анализ объектов с очень малыми концентра­циями некоторых веществ. Рассмотрим области, где тре­буется знание полного состава тех или иных объектов и особенно сведения о содержании примесей. Это, прежде всего геология и геохимия. Известно, что в любом мине­рале находятся атомы многих элементов. В каждом веществе наряду с относительно большим количеством одного или нескольких элементов всегда содержатся и многие другие элементы, часто в ничтожных концентра­циях. Чем чувствительнее применяемые методы ана­лиза, тем большее число элементов может быть обнару­жено в данном объекте. В земной коре очень мало радио­активных и некоторых других элементов, например, со­держание радия составляет величину порядка 10^-12 % и меньше.

В водах морей и океанов обнаружены со­единения, по крайней мере, 50 элементов. Интересно отметить, что содержание плутония в урановых рудах составляет около 10^-9% от количества урана.

При анализе почвы, золы растений и других подоб­ных объектов часто требуется определять так называе­мые микроэлементы (бор, кобальт, медь, цинк, молиб­ден и др.), присутствие которых совершенно необходимо для нормального роста и развития растений, для получе­ния высоких урожаев. Обычное содержание микро­элементов в почвах составляет 10^-3-10^-4%.

Установлено, что и в живых организмах в том или ином количестве присутствуют все химические элементы.

Понятно, что для изучения полного состава минера­лов, горных пород, почв, природных вод и т. д. требуется определять содержание не только главных компонентов, но и содержание чрезвычайно малых количеств приме­сей. Таким образом, определение очень малых кон­центраций вещества является важным для решения за­дач радиохимии, геохимии, гидрохимии, почвоведения, биохимии. Именно эти науки впервые поставили перед аналитической химией вопрос о методах количественного определения очень малых концентраций.

С очень малыми концентрациями встречаются при санитарно-гигиеническом исследовании воздуха промыш­ленных и в первую очередь химических предприятий. В воздухе цехов вообще не должны содержаться вред­ные примеси, которые, однако, вследствие ряда причин в небольших количествах иногда загрязняют воздух. Следует признать, что повышенный интерес широких кругов аналитиков к очень малым концентрациям стал проявляться только в последние 10-20 лет в связи с необходимостью анализировать особо чистые вещества. Последние требуются для современной техники, в частности для изготовления полупроводниковых приборов, люминофоров, жаропрочных материалов для атомной промышленности. В связи с необходимостью анализировать особо чистые вещества возникли потребность в особо чистой воде и исключительно чистых реактивах.

Требования к чистоте таких материалов неизменно возрастают, а число примесей, присутствие которых в чистых веществах признается нежелательным, также становится все большим. В связи с этим повышаются и требования к чувствительности аналитических методов.

Таким образом, мы сталкиваемся с необходимостью количественно определять очень малые количества и малые концентрации.

Особенности и главнейшие задачи методов анализа малых концентраций заключаются в следующем:

1. Обнаружение и количественное определение ве­ществ в их весьма разбавленных растворах (значительно ниже 10^-3 моль/л) почти всегда в присутствии большого количества других веществ (определение примесей).

2. Изучение границ применения разных методов каче­ственного и количественного определения при очень ма­лых концентрациях.

3. Изучение поведения веществ в их очень разбавлен­ных растворах.

4. Разработка методов выделения (концентрирова­ния) очень малых количеств веществ и методов их от­деления от больших количеств других веществ.

5. Разработка условий и аппаратуры, обеспечиваю­щих химическую стерильность при выполнении исследо­ваний с очень разбавленными растворами.

Задачи и особенности этого метода анализа вытекают из необходимости анализировать объекты с очень ма­лыми концентрациями. Качественный и количественный анализ, приемы отделения элементов и их соединений друг от друга разрабатывались главным образом для исследования сравнительно больших концентраций, по­рядка 10^-1-10^-3 моль/л, в редких случаях для концен­траций около 10^-4 моль/л.