Вопросы и задачи

1.Что такое метрология? Перечислите метрологические характеристики методов химического анализа.

2. Какие факторы влияют на выбор метода анализа?

3. Какую пробу называют представительной и какие требования к ней предъявляют?

4. Что такое средняя проба?

5. Как производят отбор пробы газов и жидкостей?

6. Как получают среднюю пробу твердого вещества?

7. Что такое квартование? С какой целью его применяют?

8. Может ли приводить к погрешностям в анализе неправильное хранение пробы? Почему?

9. Какие причины могут вызывать систематические погрешности?

10. Что такое промах? Как его определить с помощью Q- критерия?

11. В чем отличие случайных погрешностей от систематических?

12. Какие величины характеризуют воспроизводимость выборочной совокупности?

13. Как сравнивают данные двух совокупностей методами математической статистики?

14. При определения кальция гравиметрическим методом получили следующие результаты, %: 12,86; 12,90; 12,93; 12,84. Вычислить стандартное отклонение в определении содержания кальция.

Ответ: 0,04.

15. В серебряной монете при анализе параллельных проб получили следующее содержание серебра, %: 90,04; 90,12; 89,92; 89,94; 90,08; 90,02. Вычислить стандартное отклонение единичного определения и доверительный интервал среднего значения (для p = 0,95).

Ответ: 0,078; 0,08.

16. При определении сурьмы в сплаве объемным методом получили следующие данные, %: 11,95; 12,03; 11,98; 12,04. Вычислить стандартное отклонение единичного определения и доверительный интервал среднего значения (для p = 0,95).

Ответ:0,04; 0,07.

Глава 4. Количественный анализ. Химические методы

Наибольшее значение среди химических методов имеют гравиметрический и титриметрический, ставшие классическими ¹. В основе химических методов определения лежат кислотно-основные, окислительно-восстановительные реакции, а также реакции комплексообразования и осаждения. Критериями пригодности химической реакции как основы аналитического метода в большинстве случаев являются полнота протекания и большая скорость.

Основная область применения гравиметрии и титриметрии – прецезионное определение больших и средних количеств веществ, поскольку они уступают инструментальным методам по чувствительности и экспрессности. Однако химические методы превосходят инструментальные по точности определения (погрешность редко превышает 0,1–0,2 %, тогда как погрешность многих инструментальных методов – 2–5 %). Классические методы по-прежнему остаются стандартными для оценки правильности определений.

4.1. Гравиметрический анализ

Сущность гравиметрического метода заключается в том, что определяемую составную часть анализируемого вещества изолируют либо в чистом виде, либо в виде соединения определенного состава, которое затем взвешивают.

В ходе гравиметрического анализа определяемое вещество или отгоняется в виде какого-либо летучего соединения (метод отгонки), или осаждается из раствора в виде малорастворимого соединения (метод осаждения). Методом отгонки определяют, например, содержание кристаллизационной воды в кристаллогидратных, если вещество при нагревании не претерпевает других химических изменений, кроме выделения воды:

BaCl₂ · 2H₂O _(к) = BaCl_{2 (к)} + 2H₂O _(г).

Убыль массы исходной навески равна содержанию воды.

Метод отгонки можно использовать при анализе соединений, образующих летучие продукты реакции. Содержание анализируемого компонента определяют по уменьшению массы вещества в результате термической обработки (в некоторых случаях обработку проводят кислотой) или по увеличению массы поглотителя газообразных продуктов реакции.

Более широко применяются методы осаждения, поэтому рассмотрим их подробнее. В этих методах вещество, содержащее определяемый компонент переводят в раствор, осаждают определяемый компонент в виде малорастворимого соединения, отделяют осадок от раствора, промывают, высушивают (или прокаливают) и взвешивают.

При практическом проведении этих операций опираются на теоретические представления и опыт химиков-аналитиков.