Файл: Физикохимические.docx

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 23.11.2023

Просмотров: 206

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

СОДЕРЖАНИЕ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И КЛАССИФИКАЦИЯ ФИЗИКО­ХИМИЧЕСКИХ МЕТОДОВ АНАЛИЗА

Основной закон светопоглощения (Закон Бугера­Ламберта­Бера)

Основные узлы приборов абсорбционной спектроскопии

Спектрофотометр СФ­ 4

Основные узлы приборов для эмиссионного спектрального анализа

Качественный эмиссионный спектральный анализ

РЕНТГЕНОСПЕКТРАЛЬНЫЙ МЕТОД АНАЛИЗА

Основные узлы рентгеноспектральных приборов

Количественный рентгеноструктурный анализ

Практическое применение Рентгеноспектральные методы анализа имеют разнообразные области применения. В геологии, горном деле, металлургии и гидрометаллургии этим методом определяют состав минералов, руд, и продуктов их переработки ‐ шлаков, концентратов и т. д., устанавливают состав легированных сталей и сплавов, в химических отраслях промышленности (электрохи‐ мии, нефтехимии и т. д.) анализируют исходное сырье и готовую продукцию, в ядерной тех‐ нике контролируют изменения в составе замедлителей, теплоносителей и т. д. Широко ис‐ пользуются рентгеноспектральные методы для анализа керамики, стекла, пластмасс, абра‐ зивов, катализаторов и других материалов сложного химического состава. Весьма эффектив‐ ным оказалось применение рентгеноспектрального флуоресцентного анализа для контроля загрязнением окружающей среды (определение содержания различных элементов в аэро‐ золях, почвах, воде, растительных и животных тканях и т. д.). Например, в аэрозолях опре‐ деляют до 40 элементов от натрия до свинца. Рентгеноспектральный анализ показал, в ча‐ стности, что источником загрязнения атмосферы кальцием служит цементная промышлен‐ ность, свинцом и бромом ‐ выхлопные газы автомобилей и т. д.Широкое применение нашел рентгеноспектральный метод определения толщины по‐ крытий ‐ тонкого слоя, нанесенного на основной материал, как, например, цинка на оцинко‐ ванном железе, слоя ферропорошка на магнитофонной ленте и т. д. Метод основан на ис‐ пользовании градуировочных графиков, показывающих зависимость интенсивности спек‐ тральной линии от толщины покрытия. Градуировочный график строится по стандартам с известной толщиной слоя.Очень эффективным оказалось применение рентгеновского флуоресцентного метода в анализе космических объектов. С помощью спектрометрической аппаратуры РИФМА (рент‐ геновский, изотопный флуоресцентный метод анализа), установленной на «Луноходе‐1», было определено содержание основных породообразующих элементов непосредственно на поверхности Луны. Для возбуждения флуоресцентного излучения применялись радиоактив‐ ные источники, характеризующиеся высокой стабильностью и не нуждающиеся в электри‐ ческой энергии. В качестве детектора использовались пропорциональные счетчики. Элек‐ трический импульс счетчика преобразовывался и по радио передавался на Землю.Широко известны и весьма важны применения рентгеновского излучения во многих других областях науки и техники (определение структуры кристаллов, рентгеновская дефек‐ тоскопия изделий, диагностика заболеваний и т. д.). Общая характеристика метода Методами рентгеноспектрального анализа определяют состав различных сплавов, руд, минералов, цементов, пластмасс и многих других изделий, устанавливают характер за‐ грязнений окружающей среды, анализируют космические объекты и т. д. Он используется для определения больших содержаний (десятки процентов) и небольших примесей (10‐ 2...10‐3 %). Предел обнаружения рентгеноспектральными методами в общем ограничивает‐ ся величинами порядка (10‐2...10‐3 %). Сочетание с химическими методами обработки позво‐ ляет его значительно снизить. Средняя квадратичная погрешность методов составляет при‐ мерно 2...5%, при благоприятных условиях она снижается до

Газовая хроматография

Качественный хроматографический анализ

КОНДУКТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД АНАЛИЗА

Измерение электропроводности растворов

ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД АНАЛИЗА

Измерительная ячейка и электроды потенциометрического ме­ тода анализа.

Приборы для измерения ЭДС гальванического элемента



Конструкция детектора ФИД показана на рисунке. Детектор содержит лампу ‐ источ‐ ник ультрафиолетового излучения, корпус, камеру ионизации, образованную изолятором и окном лампы. В камере ионизации расположены электроды, один из которых подключается к усилителю, а другой к источнику напряжения 200 В.




Конструкция детектора ФИД
    1. 1   ...   10   11   12   13   14   15   16   17   ...   22

Качественный хроматографический анализ


Качественный состав вещества может быть установлен с помощью хроматографической методики по ха‐ рактеристикам полученной хромато‐ граммы. Типичная хроматограмма приведена на рисунке 6.3.1. Каждому компоненту смеси отвечает свой пик и последовательность появления пиков на хроматограмме закономерна: она соответствует последовательности уг‐ леводородов в гомологическом ряду.

Хроматографический качест‐ венный анализ основан на использо‐ вании характеристик удерживания:

  • времениудерживанияtуд;

1 – водород; 2 – метан; 3 – этан; 4 –этилен; 5 – про- пан; 6 – пропилен; 7 – изобутилен.

Рисунок 6.3.1 – Хроматограмма смеси углеводородов

  • удерживаемогообъёмаVуд;

  • индексов удерживания.

Для целей качественного анализа

применяются относительные объемы удерживания. Они в меньшей степени, чем абсолют‐ ные величины, подвержены действию случайных факторов. Идентификация исследуемого


вещества производится сравнением полученных и табличных данных. Идентификация веще‐ ства может быть выполнена по его хроматограмме также методом тестеров (см. рисунок 6.3.2). При этом сравнивают время удерживания компонента анализируемой смеси и этало‐ на, найденные в одних и тех же условиях опыта.




Рисунок 6.3.2 – Идентификация вещества методом тестеров

Удерживаемые объёмы связаны простой зависимостью с числом атомов углерода у членов гомологического ряда, с температурой кипения гомологов и другими характеристи‐ ками вещества.

    1. Количественный хроматографический анализ


Количественный хроматографический анализ основан на измерении различных параметров пика, зависящих от концентрации хроматографируемых веществ:

Рисунок 6.4.1 – Хроматографический пик

  • высоты h;

  • ширины μ0,5;

  • пощади S = h · μ0,5..

При достаточной стабильности условий хрома‐ тографирования и детектирования определяющим параметром пика можно считать его высоту. Расчёт по площади пика позволяет несколько снизить требова‐ ния к стабильности условий хроматографирования по сравнению с расчётом по высоте пика.

Основными в количественной хроматографии являются методы:

    • нормировки;

    • нормировки с калибровочными коэффициентами;

    • внутренней стандартизации;

    • абсолютной калибровки.

  • При использовании метода нормировкипринимают сумму площадей пиков за

100 %. Тогда массовая концентрация i‐ого вещества может быть определена по формуле

C = Qi 100%


∑

Q
i n

i=1 i

  • В методе нормировки с калибровочными коэффициентами за 100% принимается сумма параметров пиков с учётом чувствительности детектора. Различие в чувствительности


детектора учитывается с помощью поправочных коэффициентов для каждого компонента. Один из веществ (обычно ‐ бензол, н‐бутан) считают сравнительным и поправочный коэффи‐ циент для него принимают равным единице.

Калибровочные (градуировочный) коэффициенты kрассчитывают по формуле

k = Qст · C
i = Ci /Cст

i Cст Qi Qi Qст

За 100% принимается сумма исправленных параметров kіQіи концентрациa рассчи‐ тываетсa по формуле

C = kiQi.


∑
i n

i=1

kiQi

  • Наиболее точным является методабсолютнойкалибровки. В этом методе экспе‐

hриментально определяют зависимость высоты или площади пика от концентрации вещества и строят градуировочные гра‐

hxфики (см. рисунок 6.4.2). Этот простой и точный метод является основным методом определения микропримесей. Кроме того, метод не требует разделения всех компонентов смеси, а огра‐ ничивается лишь теми, определение которых необходимо в данном конкретном случае.

CxC

Рисунок 6.4.2

  • Метод внутреннегостандартаоснован на введе‐ нии в анализируемую смесь точно известного количества стан‐

дартного вещества. В качестве стандартного выбирают вещество, близкое по физико‐ химическим свойствам к компонентам смеси, но не обязательно являющееся её компонен‐ том. Если стандартное вещество не входит в состав анализируемой смеси, массовую долю компонента (%) рассчитывают по формуле

C = kiQimст 100%,

i kстQст mп

где mст– масса стандартного вещества; mп– масса пробы вещества.
  1. 1   ...   11   12   13   14   15   16   17   18   ...   22

Смотрите также файлы