Аналитикалы сигнал, оны лшеу

лгіні тадау мен дайындау кезеінен кейін химиялы анализді келесі кезеі басталады. Бл кезеде компонентті ашуды немесе оны млшерін анытауды жзеге асырады. Ол шін аналитикалы сигналды лшейді. Жекелеген жадайларда рамды тікелей анытау ммкін болады. Мысал шін, грави­метриялы дісте кейде аныталатын компонентті массасын тікелей лшейді, мысалы элементарлы ккіртті немесе кміртегіні. Ал кптеген дістерде анализді соы кезеінде аналитикалы сигнал ретінде аныталатын компонентті рамымен функционалды байланысан физикалы шаманы орташа лшемін алады. Бл ток кші, жйені ЭК, оптикалы тыызды, сулелені анытыы (интенсивтігі) жне т.б. болуы ммкін.

андай да бір компонентті табу ажет болан жадайда детте аналитикалы сигналды – тнбаны, бояуды жне спектрдегі сызыты пайда болуын тіркейді. Компонентті млшерін анытаан кезде аналитикалы сигналды шамасы – тнбаны массасы, ток кші, спектр сызыыны анытыы (интенсивтігі) лшенеді. Одан кейін аналитикалы сигнал – рам фукционалды туелділігін: y=f(x) олдана отырып компонент рамын есептейді. Аналитикалы сигнал – рам фукционалды туелділігін: y=f(x) есептеу дісімен немесе тжірибелік жолмен анытайды жне оны формула, таблица немесе график трінде де беруге болады. Бл кезде рам аныталатын компонентті абсолютті млшерімен, яни мольмен, масса бірліктерімен немесе соан сйкес концентрациямен беріледі.

Аналитикалы сигналды лшеген кезде аныталатын компонентті рамыны функциясы болатын тиімді аналити­калы сигналды жне фонны аналитикалы сигналыны болуын ескереді. Фонны аналитикалы сигналы аныталатын компонент рамында жне ерітіндіде оспаларды, еріткіштегі жне лгі матрицасындаы кедергі келтіретін компоненттерді, сонымен бірге лшегіш ралдардаы «шуларды» болуымен тсіндіріледі. Бл шуларды аныталатын компонентке ешандай атысы жо, біра оны аналитикалы сигналына абаттасады. Аналитикті масаты фонны аналитикалы сигналыны шамасын максималды трде азайту жне е бастысы оны ауытуын минималды ету. детте фонны аналитикалы сигналын бос тжірибе жргізу арылы ескереді. Бос тжірибеде аныталатын компоненттен баса оспаларды барлыы болады, тек аныталатын компонент ана болмайды. Осылайша химиялы анализді барлы кезедерінен рамында аныталатын компонент жо лгі ткізіледі. Ал тиімді аналитикалы сигнал лшенген аналитикалы сигнал мен фонны аналитикалы сигналыны айырмасына те болады.

Аналитикалы сигнал мен компонент рамыны арасында­ы туелділікті негізге ала отырып, аныталатын компонентті концентрациясын табады. детте бл кезде градуирленген график, стандарттар жне оспалар дістерін олданады.

У У4 Ух У3   У2   У1         С1 С2 С3 Сх С4 С, М     2.2- сурет. Градуирленген график дісі.

Градуирленген график дісі кбірек таралан. Бл кезде аналитикалы сигнал–компонент рамы координаттарында аныталатын компонентті ртрлі жне дл белгілі рамдаы салыстырмалы лгілерін олдана отырып, график трызады. Одан кейін, анализденетін лгідегі аналитикалы сигналды шамасын лшеп, аныталатын компонентті рамын градуирленген график бойынша табады (2.2- сурет).

Стандарттар дісінде компонентті рамы белгілі салыстыру лгісіндегі (эталонды лгі) жне анализденетін сынамадаы аналитикалы сигнал лшенеді: y_эт=Sc_эт жне y_х=Sc_х, мндаы S – пропорционалды коэффициент. Егер бірдей жадайларда аныталан S шамасы алдын-ала белгілі болса, онда с_х=у_х/S формуласы бойынша есептеу жргізуге болады. детте y_эт/y_х=c_эт/с_х атынасын олданады, бдан:

 

с_х=y_хc_эт/y_эт

 

Кейде екі эталонды лгі олданады, оларды біреуінде компонентті рамы анализденетін сынамадаы болжанан рамнан аз, екіншісінде кп. Стандарттар дісіні бл вариантын кейде шектелген ерітінділер дісі деп те атайды. Аныталатын компонентті рамын мына формуламен есептейді:

(сэт,2-сэт,1)(ух-уэт,1) уэт,2-уэт,1

с_х=c_эт,1+

Компонентті аз млшерін анытаан кезде лгі матрицасы­ны аналитикалы сигнала серін ескеру ажет болан жадайларда кбінесе оспалар дісіні есептеу жне графиктік тсілдерін олданады.

рамды есептеу дісімен анытаан кезде анализденетін сынаманы ерітіндісінен екі аликвот алады. Оларды біреуіне аныталатын компонентті рамы белгілі оспасын осады. Екі сынамадаы аналитикалы сигналды лшейді – у_х жне у_х+оспа. Аныталатын компонентті белгісіз концентрациясын мына формуламен есептейді:

ухVоспасоспа ух+оспаVоспа+(ух+оспа-ух)V

с_х=

 

мндаы V_оспа жне с_оспа осылан оспаны клемі мен концентрациясы, V – анализденетін сынаманы аликвоты.

Компонент млщерін графиктік діспен анытаан кезде анализденетін сынаманы n аликвотын алады: 1, 2, 3,... n. Содан со 2, 3,...n аликвоттарына аныталатын компонентті белгілі млшерін біртіндеп кбейетіндей етіп осады.

У

Сх

С1 С2 С3 С

 

 

2.3-сурет. оспа дісі.

 

Барлы аликвоттарда аналитикалы сигналды лшейді жне аналитикалы сигнал–аныталатын компонент млшері координатында, оспасыз аликвоттаы аныталатын компонентті млшерін(1-ші аликвот) шартты трде нл деп алып график трызады. Алынан тзуді абсцисса осімен иылысана дейін экстраполяциялау арылы координатты шартты нліні сол жаында орналасан кесіндіні алады. Ол кесіндіні тадап алынан масштабындаы жне лшеу бірлігіндегі шамасы аныталатын компонентті іздеп отыран млшеріне (с_х) сйкес келеді (2.3-сурет).

Стандарттар дісі мен оспа дісі пропорционалды градуирленген функция шін олдануа жарамды. Градуирленген график дісінде сызыты жне сызыты емес аналитикалы сигнал-млшер функциясы жарамды. Соы жадайда экспериментальды мліметтерді саны кбірек болуы керек жне компонент млшерін анытау нтижесіні длдігі тмендеу болады.

Экспериментальды мліметтерді толыыра анааттандыратын градуирленген графикті трызу шін е кіші квадраттар дісін олданады.

Химиялы анализде жиі аныталатын млшерлерді диапазонын, яни берілген дістемемен арастырылан мндер аумаын анытау шін трызылан тзу сызыты градуирленген графиктерді олданады.

Компонентті белгісіз млшерін анытайтын барлы дістерде y=Sx функционалды туелділігін олданады. Сезімталды коэффициенті S (кейде оны жай ана сезімталды деп атайды) аналитикалы сигналды компонент млшеріне сйкес келуін сипаттайды. Сезімталды коэффициенті – бл берілген белгілі млшердегі градуирленген функцияны бірінші туындысыны мні. Тзусызыты градуирленген графиктер шін – бл тзуді клбеу брышыны тангенсі (2.2-сурет):

 

 

Сезімталды коэффициенті S нерлым лкен болан сайын, бірдей аналитикалы сигнал алу арылы анытауа жне ашуа болатын компоненттерді млшері сорлым аз болады. S жоары болан сайын аналитикалы сигналды длірек лшеуге болады жне затты бірдей млшерін длірек анытауа болады. Сондытан химиялы анализді жаа дісін немесе дістемесін жасаан кезде зерттеуші, сезімталды коэффициентті жоарылату шін концентрлеу, ралдарды жетілдіру, жаа реагенттерді жасау сияты ртрлі тсілдерді олданады.

Барлы аралан дістерде салыстыру лгілерін (эталон­дарды), яни компонентті дл аныталан млшері бар лгілерді, сынамаларды, ерітінділерді олданады. Салыстыру лгілерін олданатын дістер – химиялы анализді салыстыр­малы дістері деп аталады. Аналитикалы химияда абсолютті дістер кп емес – мысалы, гравиметрия дісі, тура кулоно­метрия дісі, радиохимиялы дістерді кейбір трлері.

Салыстырмалы дістер шін салыстыру лгілері рамы белгілі, химиялы таза, траты заттардан (стандартты заттар) дайындалады. Бл жадайда аныталатын компонентті млше­рін стандартты затты химиялы формуласы арылы табады. Мейлінше сенімді нтижелерді салыстыру лгісі ретінде стандартты лгілерді олдану арылы алуа болады. Стандартты лгілер – бл арнайы дайындалан, рамы мен асиеттері дл аныталан жне арнайы мемлекеттік метрологиялы мекемелермен ресми трде аттестацияланан материалдар.

Химиялы анализ жргізген кезде бір ана анытаумен шектелмейді, бірдей жадайларда бір сынама шін бірнеше параллелді анытаулар (детте 3-5) жргізеді. Параллелді анытауларды орташа нтижесін анализ нтижесі деп атайды жне немесе деп белгілейді. Анализ нтижесіні анытала­тын компонентті шынайы млшерінен ауытуын анытауды ателігі деп атайды.

Компонент млшерін табу немесе анытаумен атар алынан нтижені длдігін, лшеу ателерін баалау да те маызды.