Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
6_Часть3_лабы.doc
Скачиваний:
12
Добавлен:
14.08.2019
Размер:
2.54 Mб
Скачать

12 Методы прямых количественных определений с помощью инструментальных измерений

В инструментальных методах для обнаружения какого-либо вещества и определения его количества используется зависимость аналитического сигнала от природы анализируемого вещества и его концентрации.

Измерения. Чтобы определить количество анализируемого вещества или его состав, измеряют какую-либо его физическую величину: количество вещества, израсходованного или образовавшегося в результате химической реакции; скорость реакции; интенсивность поглощения, испускания или рассеяния света; ток, возникающий в ходе окислительно-восстановительных процессов; количество выделившегося или поглощенного тепла и т.д. Зная связь между результатами измерений и теми величинами, которые интересуют исследователя, а также сравнив эти результаты с соответствующими стандартами, устанавливают количество определяемого вещества или его состав.

Отбор образца. Для разных аналитических методов требуются, конечно, и разные по величине образцы - в количестве от нанограммов (1 нг = 10–9г) до нескольких граммов. Вряд ли возможно целиком проанализировать объект, который весит намного больше, чем требует выбранная для анализа методика. В этих случаях отбирают образец, или пробу, вещества. Эта проба должна быть репрезентативной, т.е. адекватной всему объекту или той его части, которая представляет наибольший интерес.

Подготовка образца к анализу. Если количественные измерения проводят в растворе, образец растворяют в подходящем растворителе; при этом концентрацию образца подбирают так, чтобы она находилась в пределах применимости метода. Иногда приходится выделять определяемое вещество из смеси, поскольку многие методы анализа неспецифичны и даже неселективны. Специфичным называют метод, при помощи которого определяется только конкретное вещество, а селективным - предпочтительный для данного вещества метод, пользуясь которым можно определять и другие вещества. Специфичных методов очень мало, селективных - значительно больше. Например, высокоселективны масс-спектрометрия, вольтамперометрия, хроматография и др.

Взаимосвязь качественной и количественной характеристик приведена на рис. 3.12.1. По оси абсцисс отложены однородные характеристики, например концентрация - С, в порядке ее возрастания, а по ординате - интенсивность аналитического сигнала - А.

При качественном анализе наблюдают сигнал, например, оптическую плотность, а при количественном измеряют интенсивность аналитического сигнала. Связь интенсивности аналитического сигнала - А с концентрацией - С вещества имеет различный характер. Часто эта зависимость выражается простым линейным соотношением:

, (3.12.1)

где: k - константа, С - концентрация.

Иногда эту зависимость выражают и другими соотношениями - квадратичными, экспонентой, логарифмом.

Наибольшее распространение получили следующие методы прямого количественного определения с помощью измерительных методов измерений:

- метод градуировочного графика,

- метод сравнения,

- метод добавок, метод аналитического фактора и др.

Рабочие кривые. Рабочая кривая - это графическая зависимость, связывающая концентрацию определяемого вещества с тем параметром, который измеряется в ходе анализа (оптической плотностью, интенсивностью флуоресценции, электродным потенциалом, скоростью реакции и т.д.). Масштаб координатных осей - линейный или логарифмический - выбирается в зависимости от конкретного эксперимента. Логарифмические оси используют, в частности, при изменении концентрации в широких пределах. Если нужны более точные результаты, предпочтительны линейные оси и узкие интервалы концентрации. Для построения рабочей кривой сначала готовят стандартные образцы известной концентрации. Затем для каждого из них измеряют тот или иной параметр и откладывают его значение в виде точки против соответствующей концентрации. По точкам проводят плавную кривую, на которую точки ложатся наилучшим образом. Для этого используют какую-либо подходящую математическую функцию или эмпирическую зависимость. Затем измеряют тот же параметр для исследуемого образца и по рабочей кривой определяют его концентрацию (рис. 3.12.1). У каждого метода есть свои рабочий диапазон, чувствительность, фон, порог обнаружения.

Рис. 3.12.1 Взаимосвязь качественной и количественной характеристик измерения

Для количественной оценки чувствительности служит коэффициент чувствительности S=dy/dx или S=y/x Таким образом, S- это первая производная функции y=f(x). Чувствительность метода определяется интенсивностью измеряемого свойства и чувствительностью детекторов сигнала в приборе для инструментального анализа. Наряду с чувствительностью часто используют параметр, называемый пределом обнаружения и определяемый как наименьшая концентрация, при которой исчезает аналитический сигнал (x→0). На практике используют линейную зависимость y от x: y = a1x+a0. Где а1-коэффициент чувствительности; а0 - значение параметра y в отсутствие определяемого компонента (измеряемого свойства) x=0, т.е. значение y холостой пробы. Очевидно, что а1 - угловой коэффициент прямой y=f(x), отсекающей отрезок а по оси y. Эту прямую называют градуировочным графиком.

Рабочий диапазон - это диапазон концентраций, в пределах которого применима данная методика. Линейный участок кривой отвечает области концентраций, в которой результаты наиболее надежны. При близких к предельным высоких и низких концентрациях рабочие кривые обычно становятся нелинейными. Это обусловлено ограниченными возможностями используемых методов анализа и оборудования. Если концентрация определяемого вещества попадает в нелинейную область высоких значений, то образец следует разбавить и анализ повторить

Чувствительность метода характеризуется величиной изменения измеряемого параметра при данном изменении концентрации. Она равна угловому коэффициенту (тангенсу угла наклона) рабочей кривой. Как правило, чем выше чувствительность, тем надежнее результаты и тем ниже порог обнаружения.

Результат измерения часто включает составляющую, не связанную с определяемым веществом, - ее называют фоном. Наличие фона может быть связано с особенностями оборудования или влиянием матрицы, в которую включен образец. Чтобы оценить величину фона, проводят контрольный (холостой) опыт. Для этого готовят контрольный образец (холостую пробу), в котором нет определяемого вещества, а есть только все посторонние примеси, имеющиеся в матрице, а также реагенты, добавляемые в процессе анализа. Контрольный образец подвергают той же аналитической процедуре, что и определяемое вещество. Значение измеряемого параметра для этого контрольного образца считают равным фону.

Порог обнаружения - это наименьшая концентрация определяемого вещества, при которой сигнал заметно отличается от фона. Величина порога обнаружения зависит от чувствительности и точности метода: чем они выше, тем ниже минимальные определяемые концентрации. Химики-аналитики систематически разрабатывают способы измерения все более низких концентраций. Сегодня для многих методов анализа порог обнаружения составляет 10-6-10-9 М, а некоторые недавно разработанные методы позволяют измерять пикомолярные концентрации (ниже 10-12 М), обнаруживать вещества в абсолютных количествах менее 10-18 молей (приблизительно несколько сотен тысяч молекул) и даже наблюдать отдельные атомы. Одна из задач, которые постоянно приходится решать в аналитической химии, - совершенствование методов, позволяющее работать с более мелкими образцами. Те методы, для которых когда-то требовались миллилитровые количества, теперь обходятся микролитрами, а некоторые - и десятками пиколитров.

Матрица. Термин «матрица» относится к окружению определяемого вещества. Это все вещества, присутствующие в образце, в т.ч. и определяемые, отличные от данного. Так, хлор определяют в плазме крови, консервированной моркови, питьевой или морской воде. Эти образцы различаются по своим химическим и физическим свойствам, а следовательно, их матрицы тоже различны. Простейшая матрица - питьевая вода: она содержит относительно немного веществ, концентрация которых к тому же невелика. Консервированная морковь - сложная матрица, главным образом потому, что в ней содержатся разные органические соединения.

Стандарты и определяемые при анализе вещества по возможности должны находиться в одинаковых или сравнимых матрицах, однако получить калиброванные матрицы удается очень редко. Чтобы решить эту проблему, используют синтетические матрицы, метод внутреннего стандарта и т.д.

Если матрица данного образца обладает относительно постоянными физическими и химическими свойствами, не зависящими от того, когда и где был получен образец, то ее можно достаточно полно охарактеризовать и воспроизвести. Одна из таких матриц - морская вода. Концентрации ее основных компонентов (Na, Mg, Cl) хорошо известны. Можно получить искусственную морскую воду и использовать ее для приготовления стандартных растворов других веществ, концентрация которых невелика (например, Al, Au, Ni, Zn). Состав биологических жидкостей, таких, как плазма крови или моча, также известен, что позволяет создавать искусственные матрицы для проведения определенных анализов.

Другой метод состоит в том, что для стандартов и исследуемого вещества создают матрицы примерно одинакового состава. Для этого к образцу и стандартам добавляют большое количество какого-либо «инертного» вещества (для получения растворов одинаковой ионной силы к образцу и стандартам можно добавить 1 М NaClO4), так что небольшие различия в других компонентах матрицы становятся несущественными. Влияние матрицы при этом не исключается, напротив, оно усиливается, но теперь это влияние в исследуемом образце и стандарте практически одинаково.

Удобный способ компенсации влияния матрицы, а также решения проблем, связанных с потерями вещества в ходе сложного анализа, - использование внутреннего стандарта. Метод состоит в следующем. Перед тем как определять вещество A, к содержащему его образцу добавляют известное количество вещества B. Количества A и B определяют по одной и той же методике. Установив соотношение между найденным и известным количествами B, корректируют полученное при анализе количество A. Внутренний стандарт должен отсутствовать в исходном образце и представлять собой химический аналог определяемого вещества. Например, для определения натрия в плазме крови методом пламенной эмиссионной спектроскопии в качестве внутреннего стандарта часто используют литий, поскольку он химически аналогичен натрию и в крови обычно отсутствует.

В методе добавленных стандартов для приготовления стандартов сравнения используют сам исследуемый образец.

Рабочие растворы необходимой концентрации

Для многих инструментальных методов анализа проба готовится в виде растворов. Для количественного анализа обязательно необходимы рабочие растворы с известной концентрацией. Их готовят из стандартных растворов (стандартные образцы растворов с известной концентрацией)определяемых веществ, а также растворением чистых веществ или их соответствующих солеё по определенным правилам и методикам.

Совокупность веществ, принимающих участие в каком либо физико-химическом процессе называют системой.

Гомогенная система - это система, в которой составляющие части не отделены поверхностью раздела.

Гетерогенная система - это система, которая состоит из одной, двух или нескольких однородных систем, отделенных друг от друга поверхностями раздела и отличающихся по своему составу и свойствам.

Составные части системы называются компонентами.

Гомогенная часть системы называется фазой. Фаза - агрегатное состояние вещества; она может быть твердой, жидкой и газообразной.

Раствор - гомогенная система, состоящая из нескольких компонентов. Компонентами раствора являются растворитель и одно или несколько растворенных веществ, которые равномерно распределены в растворителе в виде молекул или ионов. Растворителем считают тот компонент, который в чистом виде существует в том же агрегатном состоянии, что и раствор, но содержание которого преобладает в данной системе.

Концентрации растворов

Концентрации растворов обычно выражают в массовых (весовых) и объемных (для жидкостей) процентах, в молях или грамм-эквивалентах, содержащихся в единице объема раствора, а также титром и моляльностью.

Массовая доля. Эта величина равна отношению массы растворенного вещества к общей массе раствора:

, (3.12.2)

где: W(X) – массовая доля растворенного вещества Х; m(X) – масса растворенного вещества Х;m –масса раствора.

Массовую долю растворенного вещества W(X) обычно выражают в процентах и она показывает содержание массы растворенного вещества в 100 массовых частях раствора.

(3.12.3)

Например, 20% раствор NaCl означает, что в 100 г (но не в 100 мл раствора) раствора содержится 20 г хлорида натрия и 80 г воды.

Моль. Молярная масса. В Международной системе единиц СИ за единицу количества принят моль. Моль - количество вещества, содержащее столько структурных единиц (молекул, атомов, ионов и др.), сколько атомов содержится в 0,012 кг изотопа углерода 12С.

Масса одного моля вещества называется молярной массой. Основной единицей молярной массы в СИ является килограмм на моль (кг/моль). Молярная масса вещества численно равна относительной атомной или относительной молекулярной массе этого вещества. Например, относительная молекулярная масса Al приблизительно равна 27, а его молекулярная масса - соответственно 27 г/моль.

Молярную массу обозначают буквой М.

Например, М(Cu)= 63,54 г/моль, М(H2SO4) = 98,08 г/моль.

Масса и количество вещества имеют разные числовые значения.

Например, 1 моль Mg равен 1 моль Ca, но массы их молей отличаются (24,3 г и 40,0 г соответственно).

Молярная концентрация. Молярная концентрация - отношение количества растворенного вещества, содержащегося в системе (в растворе), к объему системы (раствора) и обозначается буквой С.

(3.12.4)

Основной единицей молярной концентрации в СИ является моль на кубический метр (моль/м3). Обычно применяют дольную единицу – моль на литр (моль/л). Следовательно, молярная концентрация показывает количество растворенного вещества содержащегося в 1 л раствора (но не в 1 л растворителя).

Например, 1 моль серной кислоты равен 98,08 г, поэтому молярный раствор ее должен содержать это количество в 1 л раствора (но не в 1 л воды).

Молярную концентрацию записывают следующим образом - С(H2SO4)= 0,7 моль/л.

Если известна масса вещества в 1 л раствора, то молярную концентрацию удобно вычислять по формуле вида:

(3.12.5)

Моляльность. Моляльность раствора – это отношение количества растворенного вещества к массе растворителя. Обозначают моляльность буквой b.

(3.12.6)

Единица моляльности моль на килограмм растворителя (моль/кг). Следовательно, моляльность показывает количество растворенного вещества (моль), содержащееся в 1000 г растворителя. Моляльность записывается следующим образом, например, b(HCl/H2O)=2моль/кг.

Если концентрация выражена числом грамм-эквивалентов, содержащихся в 1 л раствора, то такое выражение концентрации называется нормальностью. Раствор, содержащий в 1 л один грамм-эквивалент вещества, называется однонормальным. Грамм-эквивалентом вещества является такое его количество, выраженное в граммах, которое в данной реакции соединяется , вытесняет ил эквивалентно 1,008 г водорода (т.е. 1 г-атом). Грамм-эквивалент одного и того же вещества может иметь различную величину в зависимости от той химической реакции, в которой это вещество участвует.

Грамм-эквивалент Е в реакциях замещения вычисляют путем деления молекулярной массы на основность кислоты или полученной из нее соли, кислотность основания или при окислительно-восстановительных реакциях- на число переходящих электронов n:

- для реакции замещения и - для окислительно-восстановительных реакций,

где: М – молекулярная масса;

Н – основность кислоты или кислотность основания.

Ввиду того что нормальные растворы для большинства аналитических целей и работ слишком концентрированные и для работ обычно готовят более разбавленные растворы (полунормальные, децинормальные и т.д.).

Титром называют содержание вещества в граммах в 1 мл раствора.

Выражая концентрацию раствора при помощи титра, указывают число граммов вещества, содержащихся в 1 мл раствора. Например, в 1 л раствора содержится 5.843 г серной кислоты, тогда титр раствора будет равен:

г/мл.

Объемные проценты применяют только для выражения концентрации взаимно растворяющихся жидкостей. Например, содержание этилового спирта (крепость) выражается в объемных процентах. Под объемным процентом понимают количество дм3 (л) спирта в 100 дм3 (л) водно-спиртового раствора при 200С, выраженное в процентах.

Техника приготовления растворов

Независимо от того, какие (по точности) приготовляют растворы, применять необходимо только чистые растворители. Если растворителем служит вода, то нужно применять только дистиллированную воду ил деминерализованную воду, а в отдельных случаях бидистиллят. Для растворения применяют чистые вещества или стандартные образцы в виде растворов запаянных в стеклянных ампулах.

Для инструментальных аналитических определений часто необходимы стандартные растворы с разными, точно определенными концентрациями (например для спектрофотомерии, растворы содержащие в 1 мл 0,20; 0,15; 0,10; 0,05; 0,01 мг. растворенного вещества или другие для построения градуировочного графика). Концентрацию таких растворов чаще всего выражают в г/л или мкг/л.

Количество вещества (г), необходимое для получения таких растворов, вычисляют по формуле:

, (3.12.7)

где: М1 – молекулярный вес растворяемого вещества; М2(А) – молекулярный или атомный вес определяемого вещества; Т – титр раствора по определяемому веществу, г/мл; V – заданный объем, мл.

Пример. Для колориметрического определения меди по градуировочному графику нужно приготовить стандартные растворы CuSO4 5H2O следующих концентраций – 1 мг/мл, 0,1 мг/мл; 0,01 мг/мл; 0,001 мг/мл. Вначале готовят достаточное количество первого раствора, например 100 мл.

В нашем случае М1 = 249.68; А(Cu) = 63,54; следовательно, для приготовления 100 мл раствора (1), 1 мл которого содержал бы 1 мг меди (Т = 0,001 г/мл), нужно взять .

Навеску соли переносят в мерную колбу емкостью 100 мл и добавляют воду до метки. Другие растворы готовят соответствующим разбавлением приготовленного раствора.

Для получения раствора (2) с концентрацией 0.1 мг/мл необходимо взять 10 мл приготовленного раствора (1)

,

т.е. по формуле вида:

(3.12.8)

Метод сравнения (или стандартов)

Большинство инструментальных аналитических методов основано на сравнении какого-либо физико-химического свойства, зависящего от химического состава анализируемого образца и стандарта или серии стандартов, содержащих измеряемое "свойство- состав- компоненты" в известных количествах.

Метод сравнения используют в тех случаях, когда зависимость свойства от концентрации имеет прямолинейный характер и проходит через начало координат. На приборе измеряют интенсивность аналитического сигнала изучаемого свойства стандартного образца и анализируемого. При этом отношение концентраций стандартного и анализируемого образцов равно отношению интенсивностей их аналитических сигналов.

Допустим, если значения интенсивностей аналитических сигналов сравниваемых образцов запишем в виде:

Разделив одно выражение на другое, получим , следовательно . Проведя определения Ах с разными стандартами Сст,i рассчитывают соответствующие Сст,i . Затем рассчитывают среднее:

, (3.12.9)

где: n – число определений Ах,i.

Пример. Оптическая плотность (Ах) при спектрофотометрическом определении концентрации железа (Сх) в пробе составила 0,49. Необходимо определить концентрацию железа по методу стандарта, если имеются три стандартных раствора (Cст.,i) c известной концентрацией и соответственно измерена их оптическая плотность.

Метод градуировочного графика

Для определения содержания вещества методом градуированного графика при выбранных оптимальных условия готовят серию из 5 - 8 стандартных растворов разных концентраций (не менее 3 параллельных растворов для каждой точки).

При выборе интервала концентраций стандартных растворов руководствуются следующими положениями:

- он должен охватывать область возможных измерений концентрации исследуемого раствора; желательно, чтобы аналитический сигнал исследуемого раствора соответствовал примерно середине градуировочной кривой.

- интервал рабочих значений аналитического сигнала, соответствующий интервалу стандартных растворов, должен обеспечивать максимальную воспроизводимость результатов измерений.

При совокупности перечисленных условий измеряют аналитические сигналы стандартных растворов относительно растворителя и строят график зависимости А = f (С). Полученная кривая называется градуировочной (градуировочным графиком). По оси ординат откладывают значения аналитического сигнала - А, а по оси абсцисс - соответствующие ему значения концентрации стандартных растворов - С.

Рис. 2.2 Градуировочный график.

Определив аналитический сигнал исследуемого раствора Ах, находят его значение на оси ординат, затем на оси абсцисс соответствующее ему значение концентрации Сх. Пример, Если значение аналитического сигнала исследуемой пробы в нашем случае оптическая плотность Ах=0,7, то искомая концентрация Сх, согласно градуировочному графику (рис. 2.2) будет равна 3 %.

Этот метод применяют при многократных измерениях концентрации однотипных по химическому составу растворов, при выполнении серийных анализов. Периодически проверяют правильность графика по двум, трем стандартным образцам. Основные ограничения метода связаны с трудностями приготовления эталонных образцов-растворов и учетом влияния так называемых третьих компонентов, т.е. компонентов, которые находятся в пробе, сами не определяются, но на результаты влияют.

Для получения более точного результата вместо графика можно использовать уравнение градуированного графика, которое рассчитывают с помощью компьютеров. В уравнение подставляют значение показаний аналитического сигнала и вычисляют его концентрацию.

Метод добавок

Метод добавок представляет собой разновидность метода сравнения. Применяют при условии, что зависимость «интенсивность аналитического сигнала - концентрация» прямолинейная, или имеет, любую, например экспоненциальную зависимость. Удобен при определении концентраций веществ в присутствии примесей, которые могут повлиять на интенсивность аналитического сигнала Ах анализируемого образца с неизвестной концентрацией Сх, определяемого компонента или свойства.

Метод заключается в том, что сначала измеряют интенсивность аналитического сигнала аналитического образца с неизвестной концентрацией Сх, определяемого компонента или свойства. Затем в тех же условиях измеряют интенсивность аналитического образца с введенной известной концентрацией стандартной добавкой Сст..

Расчет неизвестной концентрации по методу добавок расчетным способом.

Сначала измеряют значения аналитического сигнала Ах анализируемого образца с неизвестной концентрацией Сх. Затем к исследуемому раствору определенного постоянного объема Vconst, х добавляют разные известные объемы стандартного раствора Vст.i известной концентрации Сст. и снимают соответствующие значения аналитического сигнала Ах+доб.,i Концентрация стандартного раствора при введении в анализируемую пробу соответственно изменится. Например, концентрация стандартного раствора Сст. равна 5г/л. Объем анализируемого раствора для приготовления пробы с добавкой Vconst, x, будем брать 10 мл. Тогда концентрация стандартного раствора как добавки (Сдоб.i) в зависимости от взятого ее объема (Vст,i) например равное 3 мл соответственно будет равно Сдоб.i будет соответственно равна: = .

Если стандартного раствора возьмем 5 мл, то Сдоб.2 будет соответственно равна: .

При соблюдении одинаковых условий измерения интенсивности аналитического сигнала (Ах) отношение интенсивностей аналитических сигналов исследуемого раствора и исследуемого раствора с добавкой (Ах+доб.) будет равно отношению их концентраций.

, откуда , (3.12.10)

где: Аx - интенсивность аналитического сигнала исследуемого раствора;

Аx+доб. - интенсивность аналитического сигнала исследуемого раствора с добавкой;

Сx - неизвестная концентрация определяемого вещества в исследуемом растворе;

Сдоб - концентрация добавки в исследуемом растворе, из расчета только добавленного количества. С концентрацией раствора добавки Сст она связана соотношением: .

Учитывая разбавление исследуемого раствора и выражая концентрацию добавки в нем Сдоб. через Сст., находим содержание (q, мг) определяемого вещества в растворе.

, (3.12.11)

где: Vx - объем исследуемого раствора без добавки, см3;

Vдоб. - объем раствора добавки известной концентрации, см3;

Vобщ. - общий объем исследуемого раствора, см3;

Vx+доб. - объем исследуемого рабочего раствора с добавкой, см3.

Если исследуемый раствор и раствор с добавкой приготавливают в одинаковых мерных колбах, то их объемы одинаковы, следовательно:

или (3.12.12)

где: qдоб - содержание в растворе добавленного вещества, см3;

V1 - объем аликвотной части исследуемого раствора, взятый для приготовления рабочего раствора, см3.

Добавок должно быть несколько. Погрешность будет наименьшей, если первая добавка приблизительно близка к определяемому количеству., вторая в два раза больше первой, третья - находится в середине этого интервала. Рассчитывается среднее значение.

Определение неизвестной концентрации по методу добавок графическим способом.

При определении неизвестной концентрации графическим способом на оси ординат откладывают значение аналитического сигнала исследуемого раствора Аx1, а на оси абсцисс из точек Сдоб1, Сдоб2, Сдоб3, отвечающих концентрациям добавленного вещества в растворе, восстанавливают перпендикуляры. На этих перпендикулярах откладывают соответствующие значения аналитического сигнала Аx+доб1, А x+доб2, А x+доб3 растворов с добавками q1, q2, q3, а через полученные точки Аx, Аx+доб1, А x+доб2, А x+доб3 проводят прямую линию до пересечения ее с продолжением оси абсцисс в точке Сx. Абсолютное значение отрезка ОСx выражает неизвестную концентрацию исследуемого раствора. Содержание в растворе определенного вещества рассчитывают с учетом разбавления: .

Точность полученных данных в большей степени зависит от способа построения функции линейного вида А = f(C), т.е. выражающей соотношение интенсивности аналитического сигнала и концентрации, которая описывает поведение некоторой анализируемой системы.

Часто целесообразно строить графики в логарифмических координатах (на логарифмической бумаге). Такой прием полезен в двух случаях:

1. - если нужно поместить на одной шкале величины разных порядков;

2. - при определении констант k и b в функциональных зависимостях

типа .

Пример:

Рис. 3.12.3 Определение концентрации по методу добавок графическим способом

Метод аналитических факторов

Этот метод основан на использовании численных значений интенсивности аналитического сигнала измеряемого свойства (компонента), соответствующих числу единиц концентрации свойства (компонента). Аналитические факторы применяют при условии строгого соблюдения закономерностей связывающих интенсивность измеряемого свойства (компонента) с его концентрацией. Такие закономерности установлены, например, для ОМА - рефрактометрии, полярометрии, спектрофотометрии и других.

Применяют два вида аналитических факторов: молярные показатели аналитического фактора F - соответствующие молярной концентрации вещества (моль/дм); удельные показатели аналитического фактора F - соответствующие процентной концентрации вещества. Аналитический фактор показывает на сколько изменяется интенсивность аналитического сигнала с увеличением концентрации определяемого компонента, например на 1%.

Расчет концентраций при использовании аналитических факторов значительно упрощается. Измеряют интенсивность аналитического сигнала анализируемого свойства (компонента) и делят на аналитический фактор. При этом получают концентрацию в соответствующих единицах: (моль/дм3) или

Например в рефрактометрии часто применяют удельные рефрактометрические факторы - F. Для KI удельный фактор, соответствующий 1% KI в растворе, равен 0,00130. При определении концентрации KI измеряют показатель преломления раствора, затем растворителя, а разницу между ними делят на значение аналитического фактора. Если показатель преломления анализируемого раствора равен 1,3447, воды - 1,3330,то содержание KI в растворе равно:

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]