Абсорбционный

спектр Абсорбция А или оп-

тическая плотность (старое обозначение

D)

Аналитическая пара линий

Аналитическая служба

Аналитические реакции

Аналитический сигнал

Амфолит

Аррениуса теория (класссическая теория кислот и оснований)

Атласы спектральных линий.

Атомноабсорбционная спектроскопия (ААС)

3.3.Глоссарий

Спектр, возникающий при поглощении энергии, называется абсорбционным Абсорбция равна логарифму отношения интенсивно-

стей падающего и выходящего потоков излучения после прохождения 1 см поглощающего слоя: A = -lg I/I0

Аналитическая пара линий - линии анализируемого элемента I и линии элемента сравнения (внутреннего стандарта) I0. Обе линии должны быть гомологичны. Аналитическая служба это сервисная система, обеспечивающая конкретный анализ определенных объектов с использованием арсенала методов, рекомендуемых аналитической химией Основные типы реакций, используемые в аналитиче-

ской химии: кислотно-основные, окислительновосстановительные, комплексообразования, осаждения.

Аналитический сигнал представляет собой среднее из измерений какой-либо физической величины S, функционально связанной с содержанием с определяемого компонента соотношением S = f( с)

Вещество, способное быть и донором, и акцептором протона В основе теории – представление об электролитиче-

ской диссоциации веществ в водных растворах: кислоты – вещества, при диссоциации которых образуются ионы водорода Н+, а основания – вещества, при диссоциации которых образуются ионы гидроксида ОН-.

Атласы спектральных линий содержат перечень линий излучения, соответствующих атомам различных элементов

Атомно-абсорбционная спектроскопия основана на переводе анализируемого образца в атомный пар и измерении поглощения этим паром резонансного

79

Бугера-Ламберта-Бера закон

Буферные растворы

Внутрикомплексные

соединения

Внутренний электролиз

Возникающие реагенты (осаждение из гомогенного раствора)

Волновое		число
1/

Вольтамперометрия

излучения. При этом атомы переходят из основного невозбужденного состояния на ближайший более высокий энергетический уровень

Закон Бугера-Ламберта-Бера связывает зависимость интенсивности поглощения монохроматического излучения с концентрацией вещества и толщиной поглощающего слоя и выражается уравнением

A = -lg I/I0 = ε lc, где

А − абсорбция или оптическая плотность (старое обозначение D); I0 − интенсивность падающего потока излучения; I − интенсивность потока излучения после прохождения l см поглощающего слоя; с − молярная концентрация; ε − молярный коэффициент поглощения

Кислотно-основные буферные растворы способны поддерживать постоянное значение рН при введении в

раствор дополнительного количества кислот или оснований, а также при разбавлении раствора Если замыкание цикла в хелате сопровождается вы-

теснением из кислотных групп лиганда одного или нескольких протонов ионом металла, то такие соединения называются внутрикомплексными Внутренний электролиз происходит за счет способно-

сти металлов с более положительным электродным потенциалом выделяться в свободном виде из растворов их солей под действием металлов с меньшим значением стандартного потенциала. Внешний источник тока не требуется Метод проведения гравиметрического анализа, в кото-

ром осадитель генерируется (возникает) в процессе осаждения в результате гидролиза специально введенного реагента

Волновое число I/λ используется в инфракрасной спектроскопии, его принято выражать в обратных сантиметрах (см-1 ).

Вольтамперометрия основана на расшифровке поля-

80

Время удерживания в хроматографии

Гравиметрия

Гравиметрический фактор (аналитический множитель) Длина волны

Ильковича уравнение

Индикаторный электрод Индикаторы кислот- но-основные

Индикаторы окисли- тельно-восстанови- тельные (редокс индикаторы)

ризационных кривых (вольтамперограмм), полученных в электролитической ячейке с поляризующимся индикаторным электродом и неполяризующимся электродом сравнения Время удерживания является качественным парамет-

ром в хроматографии;оно равно времени от момента ввода пробы в хроматограф до момента записи вершины хроматографического пика Гравиметрические (или весовые) методы основаны на определении массы вещества

Эквивалентное отношение молярных масс определяемой и гравиметрической формы

Длина волны показывает наименьшее расстояние между точками, колеблющимися в одинаковых фазах; измеряется в метрах (м), и его долях, имеющих разную размерность в разных областях спектра Уравнение Ильковича описывает зависимость предельного диффузионного тока от концентрации деполяризатора:

Id = k · c = 605n D 1/.2 m 2 /3 t 1/6	c ,
где k - постоянная величина,	зависящая от числа

электронов n, участвующих в реакции, коэффициента диффузии D (см2 с-1) , скорости истечения капли рту-

ти из капилляра m (мг с-1),	времени жизни ртутной
каплиt (с), концентрации c	(ммоль/л). Величина то-
ка I измеряется в мкА.

Потенциал индикаторного электрода зависит от концентрации определяемого иона в растворе Органические красители, которые меняют структуру и окраску в зависимости от величины рН, поскольку молекулярная и ионная формы индикатора имеют разную окраску Меняют окраску при изменении величины окисли-

тельно-восстановительного потенциала системы

81

Ион-ионная	масс-	Для ионизации исследуемого вещества используют
спектрометрия	(масс-	первичные ионы аргона, кислорода или других ве-
спектрометрия	вто-	ществ, которые получают и разгоняют в ионной пуш-
ричных ионов)		ке; используется для изучения и локального анализа
		поверхности
		Ионоселективные электроды − это сенсоры (чувстви-
Ионоселективные
электроды		тельные элементы, датчики), потенциалы которых ли-
		нейно зависят от lg a определяемого иона в растворе;
		ионоселективные электроды характеризуются тремя
		основными параметрами: электродная функция, селек-
		тивность и время отклика
		Для ионизации анализируемого вещества используется
Искровая	масс-
спектрометрия		искровой разряд между катодом (зонд в виде тонкой
		иглы из тантала) и анодом (анализируемым образцом);
		многоэлементный метод анализа, позволяющий опре-
		делять одновременно до 60-70 элементов
		Электронный разряд, излучение лазера и поток уско-
Источники ионизации
в масс-спектрометрии		ренных первичных ионов (масс-спектрометрия вто-
		ричных ионов)
		ИЮПАК (IUPAC, International Union of Pure and
ИЮПАК
		Applied Chemistry) - Международный союз теоретиче-
		ской и прикладной химии
		Карта Колтупа, на которой указаны спектральные об-
Карта Колтупа
		ласти появления многих характеристических частот,
		применяется для получения первых ориентировочных
		данных для корреляции ИК-спектра со структурой
		сложных органических молекул
		Качественный спектральный анализ основан на иден-
Качественный	спек-
тральный анализ		тификации спектральных линий с помощью спек-
		тральных атласов
		Квантометр – спектральный прибор, в фокальной по-
Квантометр	(поли-
хроматор)		верхности которого устанавливают несколько выход-
		ных щелей для одновременного определения всех
		требуемых элементов
		Комплексные соединения – это сложные частицы, со-
Комплексные	соеди-
нения		стоящие из составных частей, способных к самостоя-
		тельному существованию как в растворе, так и в кри-
		сталле

82

Комплексонометрия

Комплексоны

Количественный спектральный анализ

Коллекторы

Константы кислотности Кa и константы основности Кb Константы нестойкости Константы устойчивости

Концентрирование

Координационное

число

Кулонометрия

Лабораторноинформационные системы (ЛИС, LIMS – Laboratory Information Management Systems)

Комплексометрическое титрование с использованием полидентатных органических реагентов Координационные соединения с одним или несколькими циклами (хелаты)

Количественный спектральный анализ основан на существовании линейной связи между интенсивностью излучения спектральных линий и концентрацией анализируемого элемента Вещества, которые образуют аморфные осадки с

большой активной поверхностью: гидроксиды железа, алюминия, сульфиды молибдена, фосфаты и другие вещества, в т.ч. органические), на которых происходит соосаждение микрокомпонентов Характеризуют силу кислот и оснований в протолитической теории

Величина, обратная константе устойчивости

Константы равновесия реакций ступенчатого образования комплекса Процесс, в результате которого повышается отноше-

ние концентрации или количества микрокомпонентов к концентрации или количеству макрокомпонентов Показывает число атомов или атомных группировок, связанных с центральным атомом, то есть составляющим ее ближайшее окружение Кулонометрия основана на использовании первого и

второго законов Фарадея для определения количества вещества, которое прореагировало или образовалось при протекании электродной реакции

Лабораторно-информационные системы (ЛИС, LIMS – Laboratory Information Management Systems) – класс программных продуктов, позволяющих контролировать различные аспекты деятельности лабораторных подразделений

83

Лампы с полым като-	Лампы с полым катодом используются в качестве ис-
дом	точника излучения в ААС
	I =	a с b, уравнение , связывающее интенсивность
Ломакина–Шайбе
уравнение	излучения с концентрацией определяемого компонен-
	та
	Процесс химического превращения вещества, в ре-
Маскирование
	зультате которого предотвращаются некоторые анали-
	тические реакции этого вещества
	Основана на ионизации атомов и молекул исследуемо-
Масс-спектрометрия
	го вещества и последующем разделении образующих-
	ся ионов в пространстве и во времени
	Используют для установления конечной точки титро-
Металлиндикаторы
	вания в комплексонометрии, изменение окраски кото-
	рых зависит от концентрации иона металла
	Метрологические характеристики метода включают:
Метрологические ха-
рактеристики метода	1)	погрешность измерения;
	2)	правильность;
	3) воспроизводимость;
	4) интервал определяемых содержаний;
	5) чувствительность определения, характеризуемую
	пределом определения
	Методы, основанные на образовании комплексов ио-
Меркуриметрия
	нами Hg(II) с Cl-, Br-, SCN-
	Рентгеновский микроанализ при помощи остросфоку-
Микрорентгеноспек-
тральный анализ	сированного электронного луча, в результате которого
	происходит возбуждение рентгеновского излучения в
	малом объеме на малой площади
	Основана на изучении спектров поглощения (абсорб-
Молекулярно-
абсорбционная спек-	ции) в оптической области спектра
троскопия
	Отношение количества моль n растворенного вещества
Молярная концентра-
ция	S к объему раствора V
	ε − молярный коэффициент поглощения равен оп-
Молярный коэффици-
ент поглощения	тической плотности раствора при единичных зна-
	чениях концентрации и толщины поглощающего
	слоя: с= 1моль/л и l = 1 см

84

Молярная масса эквивалента вещества

Наложение спектральных линий

Нернста уравнение

Оже-электронная спектроскопия

Оптическая область спектра

Оптическая плотность (старое обозначение

D)

Оптические спектральные методы

Органические аналитические реагенты

Пламенноэмиссионная спектроскопия или пламенная фотометрия

Масса одного моль эквивалента этого вещества, равная произведению фактора эквивалентности на молярную массу М вещества Х Наложение спектральных линий различных элементов

– близкое расположение их в спектре, мешающее их правильному отождествлению при использовании приборов со средней дисперсией. Уменьшить эффект наложения помогает использование приборов с большой дисперсией Зависимость окислительно-восстановительного потен-

циала Еоx/red от концентрации и от температуры:

Еоx/red = Е0оx/red + RT ln aox

nF ared

Позволяет проводить локальный (диаметр электронного пучка 0,1 – 30 мкм) качественный и количественный элементный и фазовый анализ поверхности твердого тела Оптическая область спектра электромагнитного излу-

чения включает инфракрасное (ИК), видимое (В) и ультрафиолетовое (УФ) излучения.

Старое обозначение абсорбции А

Методы анализа, основанные на взаимодействии электромагнитного излучения оптической области с атомами и молекулами вещества, носят название оптических спектральных методов.

Эти соединения, применяемые для обнаружения, отделения или количественного олределения как неорганических так и органических соединений, но прежде всего - это комплексообразующие реагенты на ионы металлов

При использовании в качестве источника атомизации пламени метод атомно-эмиссионной спектроскопииназывается пламенно-эмиссионной спектроскопией или пламенной фотометрией

85

Поляризационная кривая характеризует зависимость

Площадь хроматограПлощадь хроматографического пика является количефического пика. ственным параметром в хроматографии Полупроницаемая Полупроницаемая мембрана – это тонкая пленка, мембрана отделяющая внутреннюю часть мембранного

электрода от анализируемого раствора и способная пропускать преимущественно ионы только одного вида.

Поляризационная
кривая		ток потенциал
		Поляризационная кривая в классической полярогра-
Полярографическая
волна (полярограмма)		фии
		Полярография -классический вариант вольтамперо-
Полярография
		метрии, в котором в качестве индикаторного электрода
		используется капающий ртутный электрод.
		Полярографический фон - индифферентный электро-
Полярографический
фон		лит с концентрацией 0,05...1 М, превышающей кон-
		центрацию определяемого иона на 2...3 порядка, по-
		мещаемый в полярографическую ячейку для подав-
		ления миграционной составляющей тока
		Середина области перехода окраски индикатора назы-
Показатель индикато-
ра (рТ)		вается показателем индикатора (рТ). Фактически это
		величина рН, при которой заканчивается титрование
		при использовании данного индикатора.
		Аналитические или последние линии при уменьшении
Последние линии
(аналитические	ли-	концентрации в пробе элемента исчезают из спектра
нии)		пробы последними.
		Энергия, необходимая для перехода атома в возбуж-
Потенциал возбужде-
ния		денное состояние, называется потенциалом возбужде-
		ния
		Энергия, необходимая для полного отрыва электрона
Потенциал ионизации
		и перехода атома в ионное состояние, называется по-
		тенциалом ионизации.
		Потенциал в точке максимального наклона поляро-
Потенциал полуволны
		граммы E1/ 2 , который зависит только от природы ве-
		щества, разряжающегося на катоде, и потому является
		основой для идентификации этого вещества
		86

Потенциал электрода		Потенциал данного электрода	представляет	собой
		ЭДС элемента, состоящего из данного и стандартного
		водородного электрода
		Предельный ток (диффузионный ток Id) определяется
Предельный	(диффу-
зионный) ток	в поля-	только диффузией определяемого иона из объема рас-
рографии		твора в обедненный приэлектродный слой к поверх-
		ности электрода.
		Пропускание Т равно отношению I/I0 и связано с опти-
Пропускание Т
		ческой плотностью следующим соотношением:
		-lg T = A.
		Обычно используется при работе в ИК-области
		Предел обнаружения ПрО характеризует минимальное
Предел обнаружения
		количество вещества, которое может быть определено
		с помощью данной реакции
		В насыщенном растворе малорастворимого электроли-
Произведение раство-
римости		та при постоянных температуре и давлении произве-
		дение активностей ионов является величиной постоян-
		ной, называемой произведением растворимости данно-
		го малорастворимого электролита
		Каждый отдельный компонент протолитической пары
Протолиты
		называется протолитом.
		Процесс, в результате которого компоненты, состав-
Разделение
		ляющие анализируемую смесь, отделяются друг от
		друга или делятся на группы.
		Общая концентрация вещества в его насыщенном рас-
Растворимость
		творе.
		Линии, характеризующие переход из основного со-
Резонансные линии
		стояния в первое возбужденное,	называются	резо-
		нансными.
		Основана на изучении взаимодействия рентгеновского
Рентгеновская	спек-
троскопия		излучения с веществом; включает рентгеноэмиссион-
		ный, рентгенофлуоресцентный и рентгеноабсорбцион-
		ный анализ.
		Это распределение интенсивности рентгеновского из-
Рентгеновский спектр
		лучения, испущенного образцом или прошедшего че-
		рез образец

87

Рентгенофлуоресцентный метод анализа

Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия (РФЭС)

Рентгеновский микроанализатор (микрозонд)

Рентгенофлуоресцентные квантометры

Смешанолигандные» комплексы (mixed ligand complexes)

Сольватация

Соосаждение

Спектр

Основан на использовании вторичного (флуоресцентного) излучения при облучении образца полихроматическим рентгеновским излучением достаточной энергии; возникающий спектр флуоресценции имеет только характеристические спектральные линии в отличие от эмиссионного спектра, на который накладывается спектр непрерывного излучения; позволяет проводить одновременный многоэлементный качественный и количественный анализ твердых и жидких образцов Позволяет проводить неразрушающий качественный и

количественный элементный и фазовый анализ поверхности твердых неорганических и органических материалов Включает три основные системы: электроннооптиче-

скую (для фокусирования пучка электронов на поверхность образца; рентгенооптическую, используемую для анализа возбужденных рентгеновских лучей по длинам волн и интенсивностям; оптический микроскоп для визуального наблюдения Спектрометры, в которых производится одновремен-

ная регистрация нескольких длин волн флуоресцентного излучения Имеют в своем составе лиганды различной природы

Сольватация – это совокупность процессов, возникающих при взаимодействии молекул растворителя с частицами растворенного вещества При соосаждении микрокомпонент не образует при

осаждении собственной твердой фазы, а концентрируется на поверхности основного осадка (коллектора или носителя) за счет действия многих факторов.

Спектр (от лат. spectrum - представление) - это совокупность различных значений, которые может принимать данная физическая величина.

88

Спектр абсорбции

Спектр испускания

Спектр поглощения

Спектры флуоресценции

Спектральная линия

Спектральные методы

Специфичность

Сравнения электрод

Стандартные образцы

Cтандартный окисли- тельно-восстановите- льный потенциал

Стандартный раствор

Стилоскоп

Спектр, возникающий при поглощении энергии, называется абсорбционным .

Если появление спектра связано с испусканием энергии, то он называется спектром испускания. Зависимость оптической плотности или молярного коэффициента поглощения от длины волны выражается кривой, называемой спектром поглощения Самопроизвольное быстрое испускание фотонов возбужденной частицей (атомами или молекулами) приводит к появлению спектров флуоресценции, а замедленное – к появлению спектров фосфоресценции, которые характерны для молекул Излучение какой-либо длины волны, соответствующее

определенному энергетическому переходу, называется спектральной линией Спектральные методы (методы прикладной спектро-

скопии) основаны на изучении взаимодействия электромагнитного излучения с атомами или молекулами (ионами) исследуемого вещества.

Реакция называется специфичной, если данный эффект вызывает лишь один ион или функциональная группировка Электрод, имеющий постоянный потенциал и не чув-

ствительный к концентрации определяемого иона Стандартные образцы – это специально приготовленные материалы, состав и свойства которых надежно установлены и официально аттестованы специальными государственными метрологическими учреждениями.

Е0оx/red равен потенциалу системы при активностях компонентов, равных 1, то есть в гипотетически одномолярном растворе при коэффициентах активности, , равных 1, при данной температуре и нормальном атмосферном давлении.

Стандартный раствор – титрант с точно известной концентрацией. Точность приготовления раствора определяется точностью, предъявляемой к результатам анализа.

Прибор для визуального наблюдения спектра, обеспе-

89

	чивает получение качественной и полуколичественной
	информации
Титр	Титр стандартного раствора вещества S (символ Т(S),
	единица измерения – г/мл) – это концентрация стан-
	дартного раствора, равная массе вещества S (m(S)), со-
	держащегося в 1 мл раствора.
Титр по определяе-	Титр раствора по определяемому веществу – это масса
мому веществу	определяемого вещества, эквивалентная 1 мл стан-
	дартного раствора.
Титриметрия	Титриметрические методы основаны на точном опре-
	делении объема раствора, затраченного на проведение
	аналитической реакции.
Титрование	Титрование – это постепенное прибавление раствора с
	известной концентрацией к анализируемому раствору
	до достижения точки эквивалентности, которая опре-
	деляется чаще всего по изменению цвета индикатора,
	вспомогательного вещества, введенного в анализируе-
	мый раствор.
Фактор эквивалентно-	Число, обозначающее, какая доля реальной частицы
сти	вещества эквивалентна одному иону водорода в дан-
	ной кислотно-основной реакции или одному электрону
	в данной окислительно-восстановительной реакции.
Флуоресценция	Флуоресценция –это люминесценция, послесвечение
	которой прекращается сразу при исчезновении возбу-
	ждения
Фотометрия	Метод основан на переведении определяемого компо-
	нента (элемента) в окрашенное соединение, погло-
	щающее свет в видимой области спектра, с последую-
	щим измерением светопоглощения полученного со-
	единения
Фотоэлектроколори-	Если для измерения абсорбции (оптической плотно-
метрия	сти) используются фотоэлектроколориметры, то ме-
	тод называется фотоэлектроколориметрией или просто
	фотометрией
Фурье-спектрометры	В фурье–спектрометрах (недиспергирующих спектро-
	метрах) вместо монохроматора применяют интерфе-
	рометры. Компьютер по заданной программе обраба-
	тывает интерферограмму и преобразует ее в обычный
	ИК-спектр

90

Частота колебаний	Частота колебаний ν показывает число колебаний в 1
	с; единицей измерения является герц (Гц).
Характеристическая	Если при переходе от одной молекулы к другой, со-
частота	держащей ту же связь, частота, соответствующая ко-
	лебанию этой связи, меняется мало,		то такую частоту
	называют характеристической.
Хелаты	Координационные соединения с одним или несколь-
	кими циклами.
Хроматографический	Методы количественного анализа, используемые в
количественный ана-	хроматографии:
лиз		Метод внутренней нормализации;
		Метод абсолютной калибровки;
		Метод внутреннего стандарта.
Хроматография	Хроматография – физико-химический метод разделе-
	ния компонентов сложных смесей газов, паров, жид-
	костей или растворенных веществ, основанный на ис-
	пользовании сорбционных процессов в динамических
	условиях
Хроматографический	Качественный и количественный параметр в хромато-
пик	графии: его положение на хроматограмме является ис-
	точником качественной информации (идентификации)
	компонента смеси, а его площадь – пропорциональна
	количеству компонента
Хромато-масс-	Масс-спектрометрический молекулярный анализ
спектрометрия	сложных смесей органических соединений после их
	хроматографического разделения
ЭДТА	Этилендиаминтетрауксусная кислота
Эквивалент	Условная частица вещества, которая в данной кислот-
	но-основной реакции эквивалентна (равноценна) од-
	ному иону водорода или в данной окислительно-
	восстановительной реакции одному электрону
Электронная спектро-	Включает рентгеновскую фотоэлектронную спектро-
скопия	скопию и оже-электронную спектроскопию
Электрогравиметрия	Электрогравиметрия (или электровесовой анализ)
(электровесовой	– это точное измерение массы определяемого ве-
анализ)	щества или его составных частей , выделяемых в
	химически чистом состоянии в		виде осадка на
	электроде.
Электроннозондо-	Для возбуждения рентгеновского спектра исполь-
вый рентгеноспек-	зуют моноэнергетический пучок электронов диа-
тральный микроана-	метром 1-2 мкм (анализ в точке) или сканирующий
лиз (РСМА)	пучок (анализ участка поверхности); метод ло-
	кального анализа

91