Аналитическая химия. Лебедева М.И. - 47 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

12
10
−
%. Около 70 % элементов периодической системы Д.И. Менделеева определены этим методом. Одна из японских
фирм изготавливает приборы, позволяющие одновременно определять 71 элемент (данные 1978 г.).
7.2. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА
Особенно велика их роль в экологическом мониторинге. Лишь современные методы анализа, как спектроскопиче-
ские, электрохимические, хроматографические и другие (среди них отметим масс-спектрометрию), позволяют достигать
необходимых низких пределов обнаружения, высокой чувствительности и избирательности определений. Ввиду важно-
сти этой проблемы многие фирмы насыщают рынок приборами простыми и сложными, специально приспособленными
для решения задач мониторинга различных объектов.
Физико-химические методы анализа основаны на изменении физических свойств исследуемой системы, проис-
ходящих в результате определённых химических реакций.
Обычно этот анализ проводят титрованием.
В основе термометрического титрования – изменение температуры в процессе титрования реакционной смеси, нахо-
дящейся в термически изолированном сосуде.
Радиометрическое титрование – изменение радиоактивности какого-либо компонента исследуемой системы в про-
цессе протекания аналитической реакции.
Электрохимические, оптические, хроматографические методы анализа более подробно рассмотрим далее.
В последнее время в аналитической практике используют гибридные методы анализа – это методы анализа, в кото-
рых органически объединено предварительное разделение и концентрирование и последующее определение компонентов
тем или иным методом. Такая гибридизация реализуется в одном компактном приборе. Достоинства этих методов: высо-
кая степень разделения, относительная простота, низкий предел обнаружения, возможность автоматизации.
7.3. ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА
7.3.1. Общие понятия. Классификация
Электрохимические методы анализа основаны на измерении и регистрации электрических параметров системы
(аналитических сигналов), изменяющихся в результате протекания химических реакций. Электрохимическая система
обычно состоит из электрохимической ячейки, представляющей собой единое конструктивное оформление сосуда с ис-
следуемым раствором и электродами. Принята следующая классификация этих методов:
1) Учитывающая природу источника электрической энергии в системе; различают две группы методов:
• без наложения внешнего потенциала, когда источник электрической энергии – сама электрохимическая система
(гальванический элемент); к таким методам относятся потенциометрические методы;
• с наложением внешнего потенциала; к ним относятся: кондуктометрия, вольтамперометрия, кулонометрия, элек-
трогравиметрия.
2) По способу применения различают прямые и косвенные методы:
• прямые – измеряют аналитический сигнал как функцию концентрации раствора и по показаниям прибора нахо-
дят содержание вещества в растворе (прямая потенциометрия, прямая кондуктометрия и т.д.);
• косвенные – это методы титрования, в которых окончание титрования фиксируют на основании измерения элек-
трических параметров системы (кондуктометрическое, амперометрическое титрование и т.д.).
Развитию и усовершенствованию электрохимических методов анализа способствовали успехи в области электрохи-
мии и приборостроении. Различия между электрохимическими методами анализа в основном обусловлены природой
электродов и измерительными приборами.
7.3.2. КОНДУКТОМЕТРИЯ (КОНДУКТОМЕТРИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ)
Основатель этого метода – немецкий физик Фридрих Вильгельм Георг Кольрауш (1840–1910), который впервые в
1885 г. предложил уравнение зависимости электропроводности растворов сильных электролитов от концентрации. Элек-
тропроводность растворов обусловлена диссоциацией растворённого вещества и миграции образующихся ионов под дей-
ствием внешнего источника напряжения.
Движущиеся ионы в поле электрического тока испытывают тормозящее действие со стороны молекул растворителя
– релаксационный эффект и со стороны противоположно заряженных ионов – электрофоретический эффект. В ре-
зультате этих торможений раствор оказывает сопротивление прохождению электрического тока, т.е. электропроводность
W – это величина обратная сопротивлению:
R
1
W
= , сименс (См = Ом
–1
, обратный Ом).
Зависимость электропроводности от концентрации выражается уравнением
L
ScU
K=
W , (7.1)

Страницы