- •Аналитическая химия
- •Авторский коллектив:
- •Рецензенты:
- •Введение
- •Глава 1 основы качественного анализа
- •1.1. Качественный анализ неорганических веществ
- •1.1.1. Аналитическая классификация катионов
- •1.1.2. Аналитическая классификация анионов
- •Вопросы для самоподготовки
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Глава 2 количественный химический анализ
- •2.1. Сущность и характеристика
- •Гравиметрического метода анализа
- •2.1.1. Операции гравиметрического анализа
- •2.1.2. Отбор средней пробы и подготовка её к анализу
- •2.1.3. Расчет навески для анализа и взвешивание
- •2.1.4. Вскрытие навески
- •2.1.5. Устранение влияния мешающих компонентов
- •2.1.6. Осаждение определяемой составной части вещества в виде малорастворимого соединения
- •2.1.6.1. Механизм образования осадков
- •2.1.6.2. Влияние условий осаждения на структуру осадка
- •2.1.6.3. Причины загрязнения осадков
- •2.1.6.4. Старение осадков
- •2.1.7. Фильтрование и промывание осадков
- •2.1.7.1. Правила фильтрования
- •2.1.7.2. Промывные жидкости
- •2.1.7.3. Высушивание, прокаливание осадков
- •2.1.7.4. Техника получения гравиметрической формы и ее взвешивание
- •2.1.8. Расчет количества определяемого вещества
- •2.1.9. Метрологическая оценка результатов анализа
- •Математическая обработка результатов количественного анализа
- •Влияние отдельных ошибок на конечный результат
- •Значащие цифры
- •Определение гигроскопичной воды Материалы, оборудование и реактивы
- •Порядок выполнения работы
- •Определение SiO2 в силикате
- •Материалы, оборудование и реактивы
- •Порядок выполнения работы
- •Определение оксида серы so3
- •Материалы, оборудование и реактивы
- •Порядок выполнения работы
- •Определение полуторных оксидов Al2o3, Fe2o3, TiO2
- •Материалы, оборудование и реактивы
- •Порядок выполнения работы
- •Вопросы для самоподготовки
- •Задачи для самостоятельного решения
- •2.2. Сущность и характеристика титриметрического метода анализа
- •2.2.1. Стандартизация растворов титрантов
- •2.2.2. Основные приемы титрования
- •2.2.3. Расчеты в титриметрическом анализе Химический эквивалент
- •Расчет результата прямого титрования при разных способах выражения концентрации раствора
- •Расчет результата в методах обратного титрования
- •2.2.4. Кривые титрования
- •2.2.5. Основные методы титриметрического анализа
- •2.2.6. Кислотно-основное титрование
- •2.2.6.1. Рабочие растворы
- •2.2.6.2. Кривые титрования и выбор индикатора
- •100,0 Мл 0,1 н hCl 0,1 н раствором NaOh
- •100,0 Мл 0,1 м уксусной кислоты 0,1 м раствором NaOh
- •2.2.7. Комплексонометрическое титрование
- •Синий цвет
- •Посуда, приборы, реактивы
- •Порядок выполнения работы
- •2.2.8. Титрование по методу осаждения
- •2.2.8.1. Аргентометрия
- •2.2.8.2. Кривые титрования и способы обнаружения конечной точки титрования
- •Порядок выполнения работы
- •2.2.9. Окислительно-восстановительное титрование
- •2.2.9.1. Перманганатометрия
- •2.2.9.2. Способы обнаружения конечной точки титрования
- •Вопросы для самоподготовки
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Глава 3 спектральные методы анализа
- •3.1. Принципы аналитической оптической спектроскопии
- •3.2. Основные узлы и приборы для аналитической оптической спектроскопии
- •3.3. Молекулярная абсорбционная спектроскопия
- •3.3.1. Основной закон светопоглощения - закон Бугера-Ламберта-Бера
- •Таким образом
- •3.3.1.1. Ограничения и условия применения закона Бугера-Ламберта-Бера
- •3.3.1.2. Аппаратура в молекулярной абсорбционной спектроскопии
- •3.4. Молекулярная спектроскопия в инфракрасном диапазоне (икс)
- •3.4.1. Задачи, решаемые инфракрасной спектроскопией
- •Лабораторная работа № 7
- •Цель работы
- •Теоретическая часть
- •Посуда, приборы, реактивы
- •Порядок выполнения работы
- •Вопросы для самоподготовки
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Концентрация Оптическая
- •Глава 4 электрохимические методы анализа
- •4.1. Потенциометрические методы
- •4.1.1. Методы проведения потенциометрического анализа
- •4.1.2. Потенциометрическое титрование
- •Посуда, приборы, реактивы
- •Порядок выполнения работы
- •4.2. Кулонометрический анализ
- •4.2.1. Установка для кулонометрического титрования
- •4.3. Кондуктометрические методы анализа
- •4.3.1. Прямая кондуктометрия
- •4.3.2. Кондуктометрическое титрование
- •Выполнение кондуктометрических измерений с помощью учебно-лабораторного комплекса «Химия»
- •Посуда, приборы, реактивы
- •Порядок выполнения работы
- •Вопросы для самоподготовки
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Глава 5 хроматографические методы анализа
- •5.1. Хроматографические параметры
- •5.2. Обработка хроматограмм
- •5.3. Жидкостная хроматография
- •5.4. Газовая хроматография
- •5.5. Тонкослойная хроматография (тсх)
- •5.5.1. Параметры тонкослойной хроматографии
- •5.5.2. Количественные характеристики эффективности разделения в тсх
- •Посуда, приборы и реактивы
- •Порядок выполнения работы
- •Посуда, приборы и реактивы
- •Порядок выполнения работы
- •Вопросы для самоподготовки
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Глава 6 микроскопические методы исследования
- •6.1. Принцип работы и конструкция сзм NanoEducator
- •6.2. Техническая спецификация оборудования NanoEducator
- •Посуда, приборы и реактивы
- •Порядок выполнения работы
- •Вопросы для самоподготовки
- •Заключение
- •Библиографический список Основная литература
- •Дополнительная литература
- •3 94006 Воронеж, ул. 20-летия Октября, 84
3.3.1. Основной закон светопоглощения - закон Бугера-Ламберта-Бера
Если каждая молекула вещества поглощает квант света очевидно что при прохождении света через слой вещества число поглощенных квантов будет зависеть от количества молекул Интенсивность излучения будет уменьшаться и тем больше чем выше концентрация светопоглощающего вещества
Уменьшение интенсивности света прошедшего через раствор характеризуется пропусканием Т (коэффициентом пропускания):
T=I/I0
где I и I0 соответственно интенсивности света прошедшего через раствор и растворитель (рис. 3.3)
Взятый с обратным знаком логарифм Т называют оптической плотностью А
Закон Бугера-Ламберта-Бера связывает уменьшение интенсивности света прошедшего через слой светопоглощающего вещества с концентрацией вещества и толщиной слоя:
I= I010-lc,
где ‑ молярный коэффициент поглощения; l - толщина светопоглощающего слоя; с ‑ концентрация раствора
Рис 3.3 Прохождение света
через окрашенный раствор и растворитель
Закон Бугера-Ламберта-Бера записанный в форме уравнения в химическом анализе непосредственно не применяется В лабораторных условиях нет удобного способа измерения ни I, ни I0 поскольку изучаемый раствор должен находиться в каком-либо сосуде (кювете) Чтобы учесть потери света на отражение и рассеяние сравнивают интенсивность света прошедшего через исследуемый раствор (I) с интенсивностью света прошедшего через кювету с растворителем (раствором сравнения I0)
Таким образом
; ;
.
Физический смысл становится ясным если принять l = 1 см и с = 1 моль/л тогда А = Следовательно молярный коэффициент поглощения равен оптической плотности одномолярного раствора при толщине слоя 1 см Молярный коэффициент поглощения является основной характеристикой поглощения системы при данной длине волны Его определяет электронное строение поглощающего соединения; не зависит от концентрации при условии соблюдения закона Бугера-Ламберта-Бера Абсолютную величину молярного коэффициента поглощения можно вычислить: = Его размерность ‑ моль-1см2 (А ‑ безразмерная величина) Теоретически максимально возможное значение молярного коэффициента поглощения составляет n105 Обычно значение для соединений исследуемых в спектрофотометрии имеют порядок 102-105
Закон светопоглощения применим и к растворам содержащим несколько поглощающих веществ при условии что между ними отсутствует взаимодействие Тогда для многокомпонентной системы
Аобщ=А1+А2++Аn=1lc1+2lc2+...+nlcn.
Другими словами суммарное поглощение при данной длине волны
А =
Принцип аддитивности может быть положен в основу анализа смесей окрашенных веществ. Так измеряя поглощение смеси двух окрашенных веществ при двух различных длинах волн и зная их молярные коэффициенты поглощения можно составить два уравнения с двумя неизвестными ‑ концентрациями поглощающих веществ Решение системы уравнений позволяет найти концентрации обоих веществ