Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
физико-химические методы анализа.pdf
Скачиваний:
236
Добавлен:
14.04.2015
Размер:
3.95 Mб
Скачать

Оглавление

Предисловие ...................................................................................

3

РАЗДЕЛ 1. ОБЩИЕ ВОПРОСЫ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИ-

 

МИИ .................................................................................................

5

Глава 1. Предмет, задачи и основные понятия аналитической

 

химии ................................................................................................

6

1.1. Предмет аналитической химии .................................................................

6

1.2. Принцип, метод и методика анализа ........................................................

6

1.3. Виды анализа ..............................................................................................

7

1.4. Методы аналитической химии ..................................................................

8

Глава 2. Химические методы обнаружения неорганических

 

веществ .............................................................................................

10

2.1. Аналитические реакции .............................................................................

10

2.2. Систематический и дробный анализ ........................................................

11

2.3. Общая характеристика, классификация и способы обнаружения ка-

 

тионов .................................................................................................................

13

2.4. Общая характеристика, классификация и способы обнаружения

 

анионов ...............................................................................................................

18

Глава 3. Химическое равновесие в аналитической химии ......

21

3.1. Общая характеристика химического равновесия. Константа химиче-

 

ского равновесия ...............................................................................................

21

3.2. Активность и коэффициент активности ..................................................

22

3.3.Отклонения от идеальности в растворах сильных электролитов ...........

23

3.4. Виды констант химического равновесия, используемые в аналитиче-

 

ской химии .........................................................................................................

26

3.5. Общие принципы расчёта состава равновесных систем ........................

27

Глава 4. Протолитические равновесия ......................................

29

4.1. Важнейшие теории кислот и оснований ..................................................

29

4.2. Количественное описание силы кислот и оснований .............................

31

4.3. Влияние растворителя на кислотно-основные свойства растворённо-

 

го вещества .........................................................................................................

33

4.4. Нивелирующее и дифференцирующее действие растворителя. Силь-

 

ные и слабые кислоты и основания .................................................................

37

356

Оглавление

 

4.5. Расчёт рН водных растворов различных протолитов .............................

39

4.6. Расчёт состава равновесных смесей протолитов при заданном значе-

 

нии рН .................................................................................................................

46

4.7. Кислотно-основные буферные растворы .................................................

48

Глава 5. Равновесия комплексообразования ..............................

51

5.1. Понятие о комплексном соединении .......................................................

51

5.2. Классификация комплексных соединений ..............................................

52

5.3. Равновесия в растворах комплексных соединений ................................

54

5.4. Влияние различных факторов на комплексообразование в растворах .

56

5.5. Применение органических реагентов в аналитической химии .............

62

Глава 6. Равновесия «осадок-раствор» .....................................

69

6.1. Произведение растворимости малорастворимого электролита ............

69

6.2. Растворимость ............................................................................................

71

6.3. Влияние различных факторов на растворимость ...................................

72

6.4. Общие принципы растворения осадков малорастворимых электроли-

 

тов .......................................................................................................................

77

Глава 7. Окислительно-восстановительные равновесия .........

78

7.1. Общая характеристика окислительно-восстановительных реакций ....

78

7.2. Количественная оценка окислительно-восстановительной способно-

 

сти веществ ........................................................................................................

78

7.3.Влияние различных факторов на протекание окислительно-

 

восстановительных реакций .............................................................................

85

7.4. Расчёт различных констант с использованием электродного потен-

 

циала ...................................................................................................................

87

Глава 8. Пробоотбор и пробоподготовка ....................................

88

8.1. Отбор пробы ...............................................................................................

88

8.2. Разложение пробы ......................................................................................

91

Глава 9. Методы разделения и концентрирования ....................

97

9.1. Общая характеристика и классификация ................................................

97

9.2. Жидкость-жидкостная экстракция ...........................................................

99

9.2.1. Количественные характеристики экстракционного равновесия ........

100

9.2.2. Экстракционные системы и экстрагенты .............................................

101

9.2.3. Влияние различных факторов на процесс экстракции ........................

103

9.2.4. Способы осуществления экстракции ....................................................

105

9.2.5. Применение экстракции .........................................................................

105

Глава 10. Аналитическая химия и хемометрика ........................

106

357

Оглавление

 

10.1. Приближённые вычисления и значащие цифры ...................................

106

10.2. Понятие об аналитическом сигнале .......................................................

108

10.3.Методы расчёта концентрации вещества по величине аналитическо-

 

го сигнала ...........................................................................................................

110

10.4. Неопределённость и погрешности измерений ......................................

114

10.5. Некоторые основные положения математической статистики, ис-

 

пользуемые в аналитической химии ...............................................................

115

10.6. Пример статистической обработки результатов измерений. Исклю-

 

чение промахов .................................................................................................

118

10.7. Основные характеристики методики анализа .......................................

120

РАЗДЕЛ 2. ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА ...................

125

Глава 11. Гравиметрический метод анализа ...............................

126

11.1. Общая характеристика .............................................................................

126

11.2. Виды гравиметрических определений ...................................................

126

11.3. Понятие о механизме образования осадка ............................................

128

11.4. Коллоидная стадия образования осадка ................................................

131

11.5. Причины загрязнения осадка и способы их устранения ......................

132

11.6. Основные этапы методики гравиметрического определения мето-

 

дом осаждения ...................................................................................................

134

11.7. Гравиметрия в фармацевтическом анализе ...........................................

136

Глава 12. Общая характеристика титриметрических методов

 

анализа .............................................................................................

138

12.1. Основные понятия титриметрии ............................................................

138

12.2. Классификация титриметрических методов анализа и способов тит-

 

рования ..............................................................................................................

139

12.3. Стандартные растворы и стандартные вещества ..................................

141

12.4. Расчёты, связанные с приготовлением растворов титрантов и титро-

 

ванием .................................................................................................................

143

Глава 13. Кислотно-основное титрование ...................................

148

13.1. Титранты и стандартные вещества .........................................................

148

13.2. Обнаружение конечной точки титрования. Кислотно-основные ин-

 

дикаторы ............................................................................................................

149

13.3. Кривые титрования ..................................................................................

154

13.4. Факторы, влияющие на величину скачка титрования ..........................

160

13.5. Погрешности титрования ........................................................................

161

13.6. Некоторые случаи практического применения кислотно-основного

 

титрования в водных растворах .......................................................................

164

358

Оглавление

 

Глава 14. Кислотно-основное титрование в неводных средах

168

14.1. Ограничения возможностей кислотно-основного титрования в вод-

 

ных растворах ....................................................................................................

168

14.2. Критерии выбора растворителя для кислотно-основного титрования

168

14.3. Применение в фармацевтическом анализе ............................................

170

Глава 15. Комплексометрическое титрование ............................

173

15.1. Общая характеристика .............................................................................

173

15.2. Меркуриметрическое титрование ...........................................................

174

15.3. Комплексонометрическое титрование ...................................................

176

15.3.1. Понятие о комплексонах ......................................................................

176

15.3.2.Свойства этилендиаминтетрауксусной кислоты и её взаимодейст-

 

вие с катионами металлов ................................................................................

176

15.3.3. Кривые титрования ...............................................................................

179

15.3.4.Способы обнаружения конечной точки титрования. Металлоинди-

 

каторы ................................................................................................................

183

15.3.5. Индикаторные погрешности ................................................................

188

15.3.6. Титранты и стандартные вещества ......................................................

190

15.3.7.Способы комплексонометрического титрования и его применение

190

Глава 16. Осадительное титрование ............................................

193

16.1. Общая характеристика .............................................................................

193

16.2. Аргентометрическое титрование ............................................................

193

16.2.1. Кривые титрования ...............................................................................

194

16.2.2. Способы обнаружения конечной точки титрования .........................

196

16.2.3. Титранты и стандартные вещества ......................................................

200

16.2.4. Применение в фармацевтическом анализе .........................................

201

16.3. Меркурометрическое титрование ...........................................................

202

Глава 17. Общая характеристика методов окислительно-

 

восстановительного титрования ....................................................

203

17.1. Общая характеристика и классификация ...............................................

203

17.2. Кривые титрования ..................................................................................

204

17.3. Способы обнаружения конечной точки титрования. Окислительно-

 

восстановительные индикаторы ......................................................................

207

Глава 18. Методы окислительно-восстановительного титро-

 

вания .................................................................................................

212

18.1. Иодометрическое титрование .................................................................

212

18.2. Хлориодометрическое титрование .........................................................

219

18.3. Иодатометрическое титрование ..............................................................

221

18.4. Броматометрическое титрование ............................................................

223

359

Оглавление

 

18.5. Нитритометрическое титрование ...........................................................

225

18.6. Перманганатометрическое титрование ..................................................

227

18.7. Дихроматометрическое титрование .......................................................

230

18.8. Цериметрическое титрование .................................................................

231

РАЗДЕЛ 3. ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА ...

233

Глава 19. Общая характеристика спектроскопических методов

 

анализа ............................................................................................

234

19.1. Природа и свойства электромагнитного излучения .............................

234

19.2. Классификация спектроскопических методов анализа ........................

236

Глава 20. Абсорбционные спектроскопические методы ана-

 

лиза ...................................................................................................

239

20.1. Основной закон поглощения электромагнитного излучения ..............

239

20.2. Отклонения от основного закона светопоглощения .............................

242

20.3. Атомно-абсорбционная спектроскопия .................................................

244

20.3.1. Процессы, приводящие к появлению аналитического сигнала ........

244

20.3.2. Измерение аналитического сигнала ....................................................

245

20.3.3. Практическое применение ...................................................................

247

20.4. Молекулярная абсорбционная спектроскопия в УФ- и видимой об-

 

ласти ...................................................................................................................

248

20.4.1. Молекулярные спектры поглощения в УФ- и видимой области ......

248

20.4.2. Измерение аналитического сигнала ....................................................

250

20.4.3. Практическое применение и основные приёмы фотометрического

 

анализа ...............................................................................................................

253

20.5. ИК-спектроскопия ...................................................................................

259

20.5.1. Процессы, приводящие к появлению аналитического сигнала ........

259

20.5.2. Общая характеристика ИК-спектров ..................................................

260

20.5.3. Измерение аналитического сигнала ....................................................

262

20.5.4. Практическое применение ....................................................................

264

Глава 21. Эмиссионные спектроскопические методы анализа

265

21.1. Атомно-эмиссионная спектроскопия .....................................................

265

21.1.1. Процессы, приводящие к появлению аналитического сигнала ........

265

21.1.2. Измерение аналитического сигнала ....................................................

265

21.1.3. Практическое применение ....................................................................

267

20.2. Люминесцентная спектроскопия ............................................................

268

20.2.1 Классификация видов люминесценции ...............................................

268

21.2.2 Механизм молекулярной фотолюминесценции. Флуоресценция и

 

фосфоресценция ................................................................................................

269

21.2.3 Основные характеристики и закономерности люминесценции ........

270

360