Определение жесткости воды было первым практически важным применением ЭДТА в аналитической химии. Жесткость воды характеризуют молярной концентрацией эквивалентов кальция и магния (fэ=1/2) и выражают в ммоль/л. Содержание этих элементов определяют прямым титрованием пробы воды в аммонийном буфере 0,01 М раствором ЭДТА в присутствии эриохром черного Т как индикатора и рассчитывают по формуле:
,где V(H2O) – объем воды, взятой для титрования, мл.
Тяжелые металлы предварительно осаждают в виде сульфидов или маскируют цианидом. Жесткость воды, обусловленную содержанием солей кальция, можно определить титрованием пробы с мурексидом(аммонийная соль пурпурной к-ты) в щелочной среде и далее по разности рассчитать жесткость, связанную с присутствием солей магния. Титрованию Mg2+ и Ca2+ не мешает большое содержание NaCl, поэтому кальций и магний можно комплексонометрически определять в морской воде.
43. Классификация физ. и физико-хим. методов анализа. «+» и «-».
Физ. методы: оптические, хроматографические, электрохим., радиометрические, термические, масс-спектрометрические, кинетические.«+»: 1).низкий предел обнаружения(1-10 мкг) и малая предельная концентрация (до ~ 10 г/мл). определяемого в-ва. 2)высокая чувствительность, к-рая опр. величиной tg& - угла наклона соответст. градуировочной кривой. Она отражает зависимость измеряемого физического параметра (ось ординат) от концентрации(ось абсцисс), Чем больше tg& к оси абсцисс, тем чувствительнее метод. 3) высокая селективность(избирательность). 4) малая продолжительность проведения анализов, возможность автоматизации и компьютеризации.
«--»:1) воспроизводимость результатов хуже, чем при использовании классических хим. методов кол. анализа – граниметрические и тетраметрические. 2)погрешности определений с использованием этих методов анализа часто составляют ±5%, а в ряде случаев ±20%. А в классич. Методах ±(0,1-0,5)%. 3)сложность применяемой аппаратуры, ее высокая стоимость.
Фотометрический анализ.
1 закон фотометрии: доля светового потока, поглощенного однородной средой прямопропорциональна толщине поглощающего слоя.
2 закон фотометрии: доля светового потока, поглощенного тонким слоем внутри однородной среды пропорциональна числу свето поглощающих частиц в единицы объема, т.е. концентрации.
Закон Бугера-Ламьберта-Беера:
Отклонения от закона БЛБ: поведение поглощающих свет систем подчиняются этому закону лишь при монохроматичности светового потока, отсутствии хим. изменений, поглощающих и постоянстве коэффициентов. При нарушении этих условий молярный коэффициент поглощения изменяется и график зависимости А от С искривляется.
•Если Е уменьшается, то будет «-----» отклонение от закона. И наоборот.
Закон аддитивности: А – это экстенсивность св-во в-ва.
Поэтому А смеси в-в равна сумме оптических плотностей
каждого из них. Это справедливо, если каждое в-во подчиня-
ется закону БЛБ и нет хим. взаимодействия между в-вами.
Для смеси в-в при одной и той же длине волны имеют
А=Е1С1l1+E2C2l2+…EmCml. Для 2 компонентов:
Аппаратура для измерения поглощения света: фотометр и спектрофотометр. В фотометрах используют светофильтры, а в спектрофот. - призмы и дифракционные решетки. В молекулярной абсорбционной спектроскопии в качестве источника используют лампы накаливания, к-рые испускают непрерывное излучение. В УФ область интенсивность лампы мала. Здесь применяют водородные, дейтеривые, ксеноновын лампы, излучающие свет с длинам волн около 350нм. Для калибровки в спектрометрах используют ртутную лампу, дающую линейчатый спектр. Для работы в видимой области исп. кюветы из стекла, а УФ – из кварца. Оптический прибор снабжен набором кювет, толщиной от 0,5 до 5 см. На спектрофотометрах используют кюветы из кварца толщиной 1см.
Нахождение С:
3 метод градуированного графика. Готовят серию из 4 или 6 р-ров определяемого в-ва с известной С и измеряют их оптическую плотность. Строят график А=f(c). Если график прямая линия, то её можно описать y=ax+b, где x=C р-ра; y=А;а а-угл. коэфф.= коэфф. поглощения. (Если использована молярная С, то а=Е); b – опт. плотность холостого р-ра, т.е.
2) метод одного стандарта. Готовят станд. р-р с известной С (Cm) и измеряют Аcт. При тех же самых условиях измеряют оптическую плотность Ах р-ра с неизвестной С (Сх).
3 метод добавок и стандарта. Определяют оптическую плотность исследуемого р-ра к к-рому добавляют точно известное кол-во определяемого в-ва (С опр. в-ва равна Сх+С)
4) по молярному или удельному коэфф. погашения
Визуальные методы.
- метод стандартных серий заключается в сравнении окраски р-ра неизвестной С с окраской серии р-ров с известной С. Из серии подбирают р-р равный или близкий по интенсивности исследуемого.
- метод уравнивания окраски основан на уравнении окраски р-ра неизвестной С в- ва (Сх) с окраской р-ра известной С (Сm). Окраску можно уравнять изменением толщины слоя (l) или изменением толщины щели, через к-рую проходит световой поток. При равенстве интенсивности окраски имеем, что:
