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 анализв 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 методыоснованные на явлениях отражения и рассеивания света твердыми веществами в жидкостях.
- рефрактометрическиеоснованные на способности веществ по разному переломлять проходящий свет.
- эмиссионный спектральный анализ основан на способности атомов в определенных условиях испускать волны определенной длинны волны.
Электрохимические методыоснованы 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=Меп++ nе
Величина электродного потенциала, возникающая на границе металл – раствор, называется равновесным потенциалом.