- •Содержание
- •Лекция 4. Качественный анализ. Анализ анионов………………………………………………………….45
- •Контрольные задания по дисциплине "Экоаналитическая химия" Теоретические вопросы………………………………………………………………146
- •Лекция 1. Экологическая аналитическая химия и физико-химические методы анализа
- •Часть 1. Основы эколого-химического анализа и применяемые в контроле окружающей среды аналитические реакции
- •Тема 1. Теоретические основы эколого-аналитической химии
- •(A)Основные термины и определения
- •Наиболее распространенные физические и физико-химические методы анализа
- •Важнейшие области применения физических и физико-химических методов анализа в экологическом мониторинге
- •Методы разделения и концентрирования
- •Некоторые указания по выполнению аналитических операций и их важнейшие характеристики
- •Контрольные вопросы (для самоподготовки):
- •Литература
- •Лекция 2
- •Количество и концентрация вещества:
- •Приготовление и измерение различными способами
- •Статья II.Измерение объемов растворов 1
- •Описание мерной посуды и правила работы с ней
- •Мерные колбы
- •Статья III.Приготовление растворов из стандарт-титров
- •Статья IV.Пипетки
- •Статья V.Бюретки
- •3.1. Определения основных понятий
- •3.2. Аналитические признаки веществ и аналитические реакции
- •Бесцветный ярко сине-голубой
- •Бесцветный ярко красный
- •Окрашивание пламени соединениями некоторых элементов
- •3.3. Типы аналитических реакций и реагентов
- •3.4. Характеристики чувствительности аналитических реакций
- •3.5. Подготовка образца к анализу
- •3.5.1. Отбор средней пробы
- •3.5.2. Растворение пробы
- •3.6. Проведение анализа
- •Литература:
- •Лекция 4. Качественный анализ. Анализ анионов
- •4.1. Аналитические реакции. Аналитический признак.
- •Дробный и систематический анализы.
- •Практические работы Лабораторная работа №1 обнаружение индивидуальных анионов и анализ смесей анионов
- •Третья группа анионов
- •Дробный анализ смеси анионов
- •Лекция 5. Качественный анализ катионов
- •5.1. Аналитическая классификация катионов по группам [1]. Статья VI. Статья VII.Введение
- •5.2. Различные аналитические классификации катионов по группам
- •Рекомендуемая литература:
- •Количественный анализ
- •Классификация методов количественного анализа
- •Требования, предъявляемые к реакциям в количественном анализе
- •Статистическая обработка результатов количественного анализа
- •Повторить некорректно проведенный анализ — это непременное правило.
- •1.4.1. Правильность и воспроизводимость результатов.
- •1.4.2. Классификация ошибок количественного анализа.
- •Количественный химический анализ гравиметрический анализ (гравиметрия)
- •Загрязнение осадков
- •Основные операции гравиметрического анализа
- •Лекция 7. Обзор методов анализа. Электрохимические инструментальные методы анализа (рН-метрия и ионселективная потенциометрия). Обзор методов анализа.
- •1. Классификация и важнейшие характеристики методов анализа, применяемых в мониторинге ос
- •2. Электрохимические методы анализа
- •Лекция 8. Спектрально–оптические методы анализа
- •Лекция 9. Хроматографические методы анализа
- •5. Другие методы анализа
- •1.1. Приборы радиационной разведки и
- •1.2. Назначение и характеристики технических средств химической разведки и химического контроля
- •Газоанализатор типа «Колион»
- •Формулы перехода от одних выражений концентраций растворов к другим
- •Вопросы к зачету по разделу курса «Экоаналитическая химия» «Качественный анализ»
- •2. Какие Вы знаете операции качественного химического анализа?
- •3. Какие бывают классификации катионов (групповые реактивы)?
- •4. Какие s-элементы составляют I и II группы катионов и каковы их свойства?
- •5. Какие p-элементы входят в состав III, IV и V групп катионов и каковы их свойства?
- •6. Какие d-элементы входят в состав IV, Vи VI групп катионов и каковы их свойства?
- •Контрольные задания по дисциплине "Экоаналитическая химия" Теоретические вопросы
- •Вопросы по методам анализа. Химические методы количественного анализа Гравиметрия
- •Титриметрические методы
- •Экстракция
- •Спектроскопические методы
- •Хроматографические методы
- •Электрохимические методы
- •Расчетные задачи по различным типам равновесия и методам анализа
- •Задания по теме "Концентрация растворов"
- •Задача 2.
- •Задача 3.
- •Задача 4.
- •Задачи и тесты для контроля усвоения темы
- •Вариант 1
- •Вариант 2
- •Вариант 4
- •Вариант 5
- •Вопросы
- •127994, Москва, ул. Образцова, 9, стр. 9
Важнейшие области применения физических и физико-химических методов анализа в экологическом мониторинге
Физические и физико-химические методы анализа широко применяются для контроля производства и управления производственными процессами, а также при выполнении экоаналитических (мониторинговых) и научно-исследовательских работ. Их значение резко возрастает в связи с автоматизацией промышленности. На основе использования физических и физико-химических методов также автоматизируют аналитические определения.
Управление процессами, протекающими при больших скоростях, высоких температурах и давлениях, высоких уровнях радиации, иногда вне досягаемости экспериментатора и даже вне Земли (в Космосе), немыслимо без их автоматизации.
Иногда необходимо автоматизировать контроль химического состава участвующих в данных процессах веществ. В этих случаях используют также физические и физико-химические методы анализа, которые дают возможность проводить быстрое и автоматическое определение без предварительного разделения элементов и, если необходимо, дистанционный контроль состава веществ.
Важной новой областью применения физических и физико-химических методов является анализ веществ высокой чистоты (в фармакологии, на пищевых производствах и т.д.).
Еще совсем недавно содержание в технических продуктах 10-4 – 10 –3 % примесей оценивалось как «следы», которыми можно пренебрегать. Такое содержание посторонних элементов обычно не мешало использованию всевозможных веществ в промышленности и во многих исследовательских работах. Современной технике необходимы особо чистые вещества, содержащие в ряде случаев не более 10 –5 –10 –6 % примесей и ниже.
Производство и применение веществ высокой степени чистоты связано с анализом исчезающе малых примесей. Таким образом, перед химическим анализом возникла задача определения ультрамикроколичеств одних элементов в присутствии больших количеств других элементов, составляющих основную массу вещества. Например, в германии, идущем на изготовление полупроводниковых электронных приборов, должно содержаться не более 10 -7 % примесей других элементов. При этом в навеске 1 г находится только 10 -9 г или 0,001 мкг примесей. Главную массу этих примесей составляют 3 – 4 элемента. Следовательно, при определении одного из этих элементов мы имеем дело лишь с чрезвычайно малыми долями микрограмма. Некоторые материалы, потребляемые атомной или космической промышленностью, также должны быть предельно чистыми. Очевидно, что для анализа таких высокочистых материалов необходимы сверхчистые реактивы.
Контроль производства веществ высокой чистоты и экологический контроль (фоновый мониторинг) должны основываться на методах, позволяющих определять 10 –8 – 10 –9 % примесей. Столь малые количества элементов (веществ) можно определять только при помощи физико-химических и физических методов анализа, которые, как мы видели, отличаются большой чувствительностью, а также высокой скоростью выполнения анализа. Однако, к недостаткам многих физико-химических методов относится сравнительно невысокая их точность определения.
Не следует, однако, думать, что химические методы анализа утратили значение. Они по-прежнему остаются основными методами в системе химического анализа благодаря тому, что позволяют с большой точностью проводить определения содержания веществ; именно на таких определениях и основываются калибровочные процедуры, необходимые для физических и физико-химических методов анализа.
В тех случаях, когда у вышеназванных методов не хватает специфичности (селективности) и чувствительности, применяют специальные процедуры разделения и концентрирования.
Рассмотрим их некоторые примеры, поясняющие применения таких методов в аналитической химии.