Инструментальные методы анализа

Для аналитических целей наряду с химическими методами широко применяют физико-химические и физические методы анализа. Физико-химические методы основаны на проведении аналитических реакций, окончание которых определяется при помощи приборов.

Физические методы не требуют проведения химической реакции, а только измеряют параметр, характеризующий определенное физическое свойство анализируемого вещества (преломление света, электромагнитное излучение и т.д.). Эти методы широко используют не только в исследованиях, но и в производственных лабораториях, как для текущего контроля, так и для входного контроля качества продукции. Они включены в стандарты и технические условия. Чувствительность современных методов 10^-8 - 10^-9 % для примесей. Быстрота, малое количество вещества, проведение анализа без предварительного разделения веществ это значительно сокращает время на проведение анализа.

Наибольшее значение имеют следующие группы методов.

Оптические методы - используют связь между составом вещества и его оптическими свойствами. К ним относятся:

- адсорбционный спектральный анализ в ультрафиолетовой, видимой и инфракрасной областях спектра. Адсорбционный спектральный анализ основан на способности атомов и молекул поглощать излучение с определенной длинной волны. В зависимости от типа приборов различают: колориметрический, фотоколориметрический и спектрофотометрический методы.

- нефелометрические и тубидиметрические методы основанные на явлениях отражения и рассеивания света твердыми веществами в жидкостях.

- рефрактометрические основанные на способности веществ по разному переломлять проходящий свет.

- эмиссионный спектральный анализ основан на способности атомов в определенных условиях испускать волны определенной длинны волны.

Электрохимические методы основаны на существовании зависимости между составом материала и его электрохимическими свойствами, к ним относятся:

- кондуктометрический метод -основан на способности растворов проводить электрический ток.

- потенциалометрический метод – использует зависимость между составом раствора и потенциалом, возникающим на погруженном в него электроде.

Явление электролиза используют в следующих методах исследования:

- электровесовой (измеряется масса вещества, выделяющаяся на электроде).

- полярографический (определяется поляризация катода)

- кулонометрический (определяется количество электричества на электроде).

Методы хроматографии – это методы разделения сложных смесей, основанные на распределении веществ между двумя фазами, одна из которых неподвижна а другая – поток, движущийся через неподвижную фазу. Различают следующие виды хроматографии:

- адсорбционную;

- распределительную;

- ионообменную;

- осадочную;

По агрегатному состоянию хроматография бывает газовая и жидкостная.

К инструментальным методам также относятся:

- радиометрические методы ( использутся изотопы и различные виды радиоктивного излучения);

- масс- спектрометрические (основанные на определении массы отдельных ионизированных атомов);

- методы ЭРП (резонансное поглощение электромагнитных волн);

- методы ЯМР (поглощение электромагнитных волн, обусловленное ядерным магнетизмом );

 

Потенциалометрия

Метод потенциалометрии основан на измерении потенциала электрода погруженного в анализируемый раствор.

При погруженииметаллического электрода в раствор, содержащий ионы этого же металла, между твердой и жидкой фазой устанавливается равновесие согласно схемы

 

Ме⁰=Ме^п++ nе

 

Величина электродного потенциала, возникающая на границе металл – раствор, называется равновесным потенциалом.