Общая характеристика ф/х методов анализа
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА Ф/Х МЕТОДОВ АНАЛИЗА
1. Классификация ф/х методов.
2. Характеристики ф/х методов анализа.
3. Основные законы светопоглощения.
4. Представление спектров поглощения.
5. Аппаратура для измерения поглощения.
Классификация физико-химических методов.
В зависимости от используемых свойств различают следующие группы ф/х методов:
1. Оптические методы, основанные на исследовании оптических свойств анализируемых систем, - фотометрические (колориметрия, фотоколориметрия, нефелометрия, турбидиметрия), рефрактометрический, поляриметрический, люминесцентный, спектральный (эмиссионный спектральный анализ, атомно-абсорбционная фотометрия и др.).
2. Электрохимические методы, основанные на исследовании электрохимических свойств анализируемых систем, - электролитический, кондуктометрический, потенциометрический, полярографический.
3. Методы, основанные на исследовании других физических свойств анализируемых систем, - масс-спектрометрический, термометрический, радиохимический, ЭПР, ЯМР и др.
4. Методы разделения и концентрирования, - экстракция, ионный обмен, хроматография, диализ, электрофорез, седиментация и др.
Выбор того или иного метода зависит от объекта исследования, а также от поставленной задачи (качественный и количественный анализ). Важное значение имеет и чувствительность данного метода.
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОПТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ АНАЛИЗА
Классификация основных оптических методов анализа.
К оптическому излучению относят излучение с длинами волн монохроматических составляющих 100 нм . . . 1 мм. Следует различать три спектральные области оптического излучения: ультрафиолетовую, видимую и инфракрасную.
Ультрафиолетовым излучением называют излучение с длинами волн монохроматических составляющих меньше длин волн видимого излучения (380-400) и больше примерно 1 нм.
Видимым излучением, или светом, называют излучение с длиной волн монохроматических составляющих (400-780).
Инфракрасным излучением называют излучение с длиной волн монохроматических составляющих больше длин волн видимого излучения и меньше примерно 1 мм.
Все оптические методы анализа в зависимости от принципа действия можно разделить на следующие несколько групп.
1 группа включает методы, основанные на поглощении веществом светового потока (фотометрия, спектрофотометрия, атомно-абсорбционный метод). Сущность их заключается в использовании основного закона светопоглощения (закон Бугера-Ламберта-Бера), которая устанавливает зависимость между концентрацией раствора и его способностью поглощать свет.
2 группа методов объединяет эмиссионные методы, в основе которых лежит определение количественного и качественного состава по спектру излучения. Для того, чтобы вещество излучало свет, ему дополнительная энергия, поэтому в зависимости от формы возбуждения атомов эмиссионные методы делят на фотометрию пламени, спектральный анализ на фотопластинках, атомно-флуоресцентный анализ, люменесцентный и др.
К третьей группе относят рефрактометрический метод анализа, основанный на изменении величины показателя преломления света в зависимости от концентрации пробы, и поляриметрический метод, плоскость поляризации поляризованного луча света.
Закон аддитивности.
Оптическая плотность – экстенсивное свойство вещества, т.е. свойство вещества зависящее от их количества. Поэтому оптическая плотность смеси веществ равна сумме оптических плотностей каждого из них. Это справедливо при условии подчинения каждого вещества закону Бугера-Ламберта-Бера и при отсутствии химических взаимодействий между ними. Итак, для смеси веществ при одной и той же длине волны имеет:
Принцип аддитивности (суммирования) оптических плотностей широко используют в анализе веществ.
Рис. 5. Спектр поглощения двухкомпонентной системы.
1 – спектр вещества А;
2 – спектр вещества Б;
3 – суммарный спектр.
Представление спектров поглощения.
Спектр поглощения вещества – графическое изображение распределения поглощаемой им энергии по длинам волн. Способы представления различны в зависимости от величин, откладываемых по оси абсцисс и ординат. Так, по оси ординат откладывают оптическую плотность, логарифм оптической плотности, пропускание (в %); по оси абсцисс – длину волны, частоту, волновое число. Выбор той или иной величины определяется стоящими перед исследователем задачами, областью спектра, величиной поглощения в т.п. В видимой и УФ-областях спектра обычно используют длину волны и оптическую плотность в ИК-области предпочитают частоту и пропускание. Для целей качественного анализа удобно представить спектр в координатах длины волны – молярный коэффициент поглощения. В этом случае при подчинении закону Бугера-Ламберта-Бера спектр сохраняет свой вид независимо от концентрации вещества.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА Ф/Х МЕТОДОВ АНАЛИЗА
1. Классификация ф/х методов.
2. Характеристики ф/х методов анализа.
3. Основные законы светопоглощения.
4. Представление спектров поглощения.
5. Аппаратура для измерения поглощения.
Классификация физико-химических методов.
В зависимости от используемых свойств различают следующие группы ф/х методов:
1. Оптические методы, основанные на исследовании оптических свойств анализируемых систем, - фотометрические (колориметрия, фотоколориметрия, нефелометрия, турбидиметрия), рефрактометрический, поляриметрический, люминесцентный, спектральный (эмиссионный спектральный анализ, атомно-абсорбционная фотометрия и др.).
2. Электрохимические методы, основанные на исследовании электрохимических свойств анализируемых систем, - электролитический, кондуктометрический, потенциометрический, полярографический.
3. Методы, основанные на исследовании других физических свойств анализируемых систем, - масс-спектрометрический, термометрический, радиохимический, ЭПР, ЯМР и др.
4. Методы разделения и концентрирования, - экстракция, ионный обмен, хроматография, диализ, электрофорез, седиментация и др.
Выбор того или иного метода зависит от объекта исследования, а также от поставленной задачи (качественный и количественный анализ). Важное значение имеет и чувствительность данного метода.