
- •Тверской государственный технический университет в.И. Луцик, а.Е. Соболев, ю.В. Чурсанов физико-химические методы анализа
- •Предисловие
- •Классификация физико-химических методов анализа
- •Метрологические характеристики и статистическая обработка результатов анализа
- •1. Спектральные и оптические методы анализа
- •1.1. Эмиссионный спектральный анализ. Фотометрия пламени
- •1.2. Атомно-абсорбционный анализ
- •1.3. Молекулярно-абсорбционный анализ
- •Метода дифференциальной фотометрии
- •1.3.3. Фотометрическое титрование
- •1.4. Фотометрия светорассеивающих систем
- •1.5. Люминесцентный анализ
- •1.6. Другие оптические методы
- •2. Электрохимические методы анализа
- •2.1. Электрогравиметрия
- •2.1.1. Электродные реакции
- •2.1.2. Электролиз с контролируемым током
- •2.1.3. Электролиз с контролируемым потенциалом
- •2.1.4. Выход по току
- •2.1.5. Электрогравиметрическое определение меди (работа № 10)
- •2.2. Потенциометрия
- •2.2.1. Потенциометрическая ячейка
- •2.2.2. Типы индикаторных электродов в потенциометрии
- •2.2.3. Типы ион-селективных электродов
- •2.2.4. Прямая потенциометрия
- •2.2.5. Потенциометрическое титрование
- •2.2.6. Потенциометрическое определение хлорид-ионов (работа № 11)
- •2.2.7. Определение концентрации фторид-ионов (работа № 12)
- •2.2.8. Потенциометрическое опреление рН и жесткости воды (работа № 13)
- •2.2.9. Определение концентрации хлороводородной и борной кислот методом потенциометрического титрования (работа № 14)
- •2.2.10. Определение концентрации анилина методом потенциометри-ческого титрования (работа № 15)
- •2.3. Кондуктометрический анализ
- •2.3.1. Электрическая проводимость растворов
- •2.3.2. Методы измерения электрической проводимости
- •2.3.3. Прямая кондуктометрия
- •2.3.4. Кондуктометрическое титрование
- •2.3.5. Кондуктометрическое титрование смеси хлороводородной и уксусной кислот (работа № 16)
- •2.3.6. Определение концентрации серной кислоты и сульфата меди методом кондуктометрического титрования (работа № 17)
- •2.4. Полярографический анализ
- •2.4.1. Постояннотоковая (классическая) полярография
- •2.4.2. Вольтамперометрия с линейной разверткой потенциала на стационарных электродах
- •2.4.3. Переменнотоковая полярография
- •2.4.4. Дифференциально-импульсная полярография
- •2.4.5. Амперометрия и амперометрическое титрование
- •2.4.6. Полярографическое определение меди и никеля при совместном присутствии (работа № 18)
- •2.4.7. Амперометрическое определение кадмия (работа № 19)
- •3. Хроматографические методы анализа
- •3.1. Введение в хроматографию
- •3.2. Классификация хроматографических методов анализа
- •3.3. Жидкостная ионообменная хроматография
- •3.4. Плоскостная жидкостная распределительная хроматография
- •3.5. Газовая хроматография
- •4. Термические методы анализа
- •4.1. Общая характеристика методов
- •4.2. Дериватография
- •4.3. Термогравиметрическое определение кальция в виде оксалата (работа № 27)
- •Библиографический список
- •Приложения
- •Организация экспериментальной работы студентов
- •Требования, предъявляемые для допуска к лабораторной работе
- •Порядок выполнения лабораторных работ
- •Требования к оформлению лабораторного отчета
- •Содержание отчета о лабораторной работе
- •Порядок защиты результатов лабораторных работ
- •Статистическая обработка результатов анализа Статистическая обработка градуировочной зависимости
- •Порядок вычисления погрешности и представление аналитических данных
- •Определение точки эквивалентности по кривой титрования
- •Приложение 4 Порядок проведения измерений на приборах, используемых в нескольких лабораторных работах Проведение измерений на потенциометре рН-340
- •Проведение измерений на иономере и-160ми
- •Проведение измерений на иономере эв-74
- •Проведение измерений на рН-метре-милливольтметре рН-410
- •Справочные таблицы Стандартные буферные растворы для рН-метрии
- •Стандартные электродные потенциалы в водных растворах при 25 оС
- •Предельная эквивалентная электрическая проводимость ионов при 25 оС
- •Фотометрия пламени
- •Вопросы зачетного коллоквиума по курсу фхма
- •170026 Г. Тверь, наб. А. Никитина, 22
Фотометрия пламени
Элемент |
Длина волны, нм |
Элемент |
Длина волны, нм |
Элемент |
Длина волны, нм |
Барий |
870,0 |
Литий |
670,8 |
Стронций |
460,7 |
Калий |
766,5 – 769,9 |
Натрий |
589,0 – 589,6 |
Таллий |
535,1 |
Кальций |
422,7; 622,0 |
Рубидий |
794,8 |
Цезий |
852,1 |
Приложение 6
Вопросы зачетного коллоквиума по курсу фхма
1. Чувствительность, точность, правильность методов анализа. Расчет доверительного интервала для результатов анализа.
2. Эмиссионный спектральный анализ. Возбуждение, наблюдение и регистрация линий спектра. Интенсивность спектральной линии. Качест-венный анализ. Зависимость интенсивности излучения от концентрации. Формула Ломакина – Шайбе. Количественный анализ.
3. Фотометрия пламени. Источники возбуждения излучения. Процес-сы в пламени. Подавление ионизации и учет анионного эффекта. Блок-схема прибора. Методы калибровочного графика и добавок. Области примене-ния. Достоинства и недостатки метода.
4. Атомно-абсорбционный анализ. Резонансное поглощение атомов. Блок-схема прибора. Источники излучения и способ атомизации анализи-руемого вещества. Зависимость оптической плотности от концентрации ве-щества. Чувствительность, селективность, универсальность, экспрессность метода.
5. Молекулярно-абсорбционный анализ. Происхождение окраски анали-тических форм. Спектрофотометрическая кривая. Интегральный, средний и максимальный коэффициенты светопоглощения. Закон Бугера – Ламбер-та – Бера. Оптическая плотность и пропускание. Физические и химические причины отклонений от закона светопоглощения. Влияние различных фак-торов на величину оптической плотности. Избирательность анализа, мас-кировка примесей. Экстракционный фотометрический метод.
6. Спектрофотометры и фотоколориметры. Методы фотометрическо-го анализа (уравнивание и сравнение интенсивностей световых потоков). Методы калибровочного графика и добавок. Дифференциальная фотомет-рия, ее преимущества.
7. Фотометрия светорассеивающих систем. Турбидиметрия и нефе-лометрия. Фотометрическое и турбидиметрическое титрование.
8. Флуориметрический анализ. Сущность явления флуоресценции. Закономерности флуресценции. Правило Стокса. Закон Вавилова. Факто-ры, влияющие на интенсивность флуоресценции, концентрационное туше-ние. Принципиальная схема осуществления флуориметрических измере-ний. Качественный и количественный анализ. Чувствительность и воспро-изводимость анализа при флуориметрических измерениях.
9. Колебательная спектроскопия. Общие представления о видах ана-литических задач, решаемых в ИК-спектроскопии. Качественный и коли-чественый анализ по ИК-спектрам.
10. Кондуктометрические методы. Зависимость электропроводности раствора от различных факторов. Прямая кондуктометрия. Возможности метода. Кондуктометрическое титрование. Принципиальная схема уста-новки для кондуктометрического анализа. Высокочастотное титрование. Сущность и особенности метода.
11. Потенциометрические методы анализа. Системы электродов. Мем-бранные электроды, их разновидности. Строение стеклянного электрода и зависимость его потенциала от рН. Ион-селективная потенциометрия. Потенциометрическое титрование. Индикаторные электроды. Интеграль-ные и дифференциальные кривые титрования. Автоматическое потенцио-метрическое титрование. Возможности и недостатки потенциометрии.
12. Вольтамперометрические виды анализа. Полярография. Принци-пиальная схема полярографа. Система электродов. Ртутный капельный и твердые электроды. Области применения. Полярограммы. Предельный диффузионный ток. Уравнение Ильковича. Уравнение полярографической волны. Потенциал полуволны. Уравнение Гейровского. Выбор полярогра-фического фона. Качественный и количественный анализ. Современные полярографические методы.
13. Амперометрическое титрование. Сущность метода. Принципи-альная схема амперометрической установки. Выбор системы электродов. Выбор потенциала индикаторного электрода. Типы кривых титрования. Возможности и недостатки метода. Примеры практического осуществле-ния анализа.
14. Электрогравиметрический анализ. Общая характеристика метода. Процессы на электродах. Условия электроосаждения. Требования, предъявляемые к осадкам. Внутренний электролиз. Практическое исполь-зование метода электрогравиметрии.
15. Классификация хроматографических методов. Фронтальный, элю-ентный и вытеснительный методы осуществления хроматографического разделения. Хроматограммы (выходные кривые). Зависимость формы выходных кривых от вида изотерм адсорбции. Обмер хроматограмм. Абсо-лютные и исправленные параметры удерживания. Эффективность хрома-тографического процесса.
16. Газовая хроматография. Ее разновидности. Принципиальная схема газового хроматографа. Детекторы. Их классификация. Неподвижная фаза, природа взаимодействия анализируемого вещества с неподвижной фазой. Оптимальный режим хроматографирования. Уравнение Ван-Деемтера. Идентификация в газовой хроматографии.
17. Качественный анализ. Индексы удерживания. Количественный анализ. Методы нормировки, абсолютной градуировки, внутреннего стан-дарта. Поправочные коэффициенты. Возможности газовой хроматографии.
18. Жидкостная хроматография. Ионообменная колоночная хромато-графия. Ионообменное равновесие. Константа ионного обмена, уравнение Никольского. Выходная кривая сорбции, динамическая обменная емкость ионита. Классификация ионообменников. Сорбционные ряды. Применение ионного обмена для очистки, концентрирования и разделения в анализе.
19. Плоскостная хроматография. Распределительная бумажная хро-матография. Подвижные фазы. Одномерная, двумерная, круговая бумажная хроматография. Качественный анализ. Коэффициент движения Rf. Эффективность бумажной хроматографии. Проявление пятен. Коли-чественный анализ. Тонкослойная хроматография. Виды неподвижной фазы. Особенности осуществления процесса разделения, идентификации и определения количества анализируемого вещества.
20. Высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ). Прин-ципиальная схема жидкостного хроматографа высокого давления. Типы детекторов. Неподвижные фазы: нормальные и обращенные. Элюенты. Фактор емкости, его физический смысл. Эффективность разделения. Уравнение Снайдера. Градиентное элюирование. Связь между эффектив-ностью, селективностью и емкостью колонки. Достоинства и ограничения метода.
Владимир Иванович Луцик
Александр Евгеньевич Соболев
Юрий Валентинович Чурсанов
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА
Учебное пособие
Издание первое
Редактор И.В. Шункова
Корректор
Технический редактор Г.В. Комарова
Подписано в печать
Формат 64х80/16 Бумага писчая
Физ. печ. л. Усл. печ. л. Уч.-изд. л.
Тираж экз. Заказ № С–
________________________________________________________________
Редакционно-издательский центр
Тверского государственного технического университета