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.