Классификация методов анализа (химические, физико-химические, физические методы анализа)

Задачи и методы аналитической химии.

Аналитическая химия или аналитика- раздел химической науки, разрабатывающий на основе фундаментальных законов физики и химии принципиальные методы и приемы качественного и количественного анализа, атомного, молекулярного, фазового состава вещества.

Современная аналитическая химия включает в себя три раздела:

-качественный

-количественный

-физико-химические методы анализа (инструментальные)

Качественный анализ позволяет установить из каких элементов, ионов, групп атомов или молекул состоит данное вещество. Для обнаружения и индефикации используют химические реакции с характерным внешним эффектом (выделение газа, выпадение осадка, окраска осадка).

Количественный анализ позволяет установить количественное соотношение составных частей данного соединения. Цель количественного анализа это определение соотношения компонентов в анализируемом объекте по величине аналитического сигнала, зависящего от их концентрации.

-Свойства веществ, независящие от количества называют интенсивными. Интенсивными свойствами являются температура, давление, потенциал.

- Свойства веществ, зависящие от их количества называются экстенсивными. К ним относятся масса, объем, сила тока, энтропия, интенсивность спектральной линии.

Качественный анализ основан на интенсивных свойствах, а количественный на экстенсивных.

Методы аналитической химии могут быть классифицированы на основе различных принципов. Их можно подразделять в зависимости от массы вещества, взятой для анализа, от свойства вещества, от класса и т.д.

 

Классификация методов анализа (химические, физико-химические, физические методы анализа).

В аналитической химии различают химические, физико-химические, физические методы анализа.

Физико-химическими называют методы количественного анализа, основанные на измерении физико-химических и физических свойств данного вещества. Их вместе с физическими методами анализа называют инструментальными, т.к. они требуют применения приборов и измерительных устройств. В основе физико-химических методов количественного анализа лежит химическая реакция или физико-химический процесс.

Характерная особенность физических методов заключается в том, что в них измеряют физические параметры без предварительного проведения химической реакции.

Различают: 1. оптические методы они позволяют определять структуру, геометрию и полярность молекул, длины связей, а также количество вещества по интенсивности полос в спектре. 2. хроматографические методы 3. электрохимические методы, основанные на измерении электрохимических свойств. Позволяют проводить анализ растворов электролитов. 4. радиометрические методы 5. термические методы 6. масс-спектрометрические методы, основанные на ионизации атомов и молекул изучаемого вещества с последующим разделением образующихся ионов в пространстве и определения их масс. 7.кинетические и т.д.

Физико-химические методы анализа имеют следующие достоинства:

1) низкий предел обнаружения 1-10^-9 мг и малая предельная концентрация 1-10^-82 г/мл.

2) селективность: некоторые методы позволяют одновременно определять десятки компонентов, входящих в состав исследуемой системы;

3) экспрессность - высокая скорость выполнения анализа;

4) высокая чувствительность, которая определяется величиной tgα угла наклона, соответствующей градуировочной прямой, она отражает графически зависимость измеряемого физического параметра(ось ординат) от концентрации(ось абсцисс), чем больше tgα к оси абсцисс, тем чувствительней метод.

5) малая продолжительность проведения анализов, возможность автоматизации и компьютеризации

5) физико-химические методы дают возможность работать с ненарушенными образцами, поэтому они нашли широкое применение в биологии и медицине.

Физико-химические методы анализа имеют следующие недостатки:

1) иногда воспроизводимость результатов хуже, чем при использовании классических химических методов анализа

2) погрешности определений с использованием методов часто составляют ± 5%, иногда ± 20%. Тогда как в классических методах не превышает ± (0,1 – 0,5)%

3) сложность применяемой аппаратуры, ее высокая стоимость

Выделяют оптические методы анализа и фотометрические методы анализа. Оптические основаны на измерении оптических свойств вещества(испускание, поглощение, рассеивание, отражение, преломление), которые проявляются во взаимодействии электромагнитного излучения с веществом.