Классификация методов анализа (химические, физико-химические, физические методы анализа)
Задачи и методы аналитической химии.
Аналитическая химия или аналитика- раздел химической науки, разрабатывающий на основе фундаментальных законов физики и химии принципиальные методы и приемы качественного и количественного анализа, атомного, молекулярного, фазового состава вещества.
Современная аналитическая химия включает в себя три раздела:
-качественный
-количественный
-физико-химические методы анализа (инструментальные)
Качественный анализ позволяет установить из каких элементов, ионов, групп атомов или молекул состоит данное вещество. Для обнаружения и индефикации используют химические реакции с характерным внешним эффектом (выделение газа, выпадение осадка, окраска осадка).
Количественный анализ позволяет установить количественное соотношение составных частей данного соединения. Цель количественного анализа это определение соотношения компонентов в анализируемом объекте по величине аналитического сигнала, зависящего от их концентрации.
-Свойства веществ, независящие от количества называют интенсивными. Интенсивными свойствами являются температура, давление, потенциал.
-Свойства веществ, зависящие от их количества называются экстенсивными. К ним относятся масса, объем, сила тока, энтропия, интенсивность спектральной линии.
Качественный анализ основан на интенсивных свойствах, а количественный на экстенсивных.
Методы аналитической химии могут быть классифицированы на основе различных принципов. Их можно подразделять в зависимости от массы вещества, взятой для анализа, от свойства вещества, от класса и т.д.
Классификация методов анализа (химические, физико-химические, физические методы анализа).
В аналитической химии различают химические, физико-химические, физические методы анализа.
Физико-химическими называют методы количественного анализа, основанные на измерении физико-химических и физических свойств данного вещества. Их вместе с физическими методами анализа называют инструментальными, т.к. они требуют применения приборов и измерительных устройств. В основе физико-химических методов количественного анализа лежит химическая реакция или физико-химический процесс.
Характерная особенность физических методов заключается в том, что в них измеряют физические параметры без предварительного проведения химической реакции.
Различают: 1. оптические методы они позволяют определять структуру, геометрию и полярность молекул, длины связей, а также количество вещества по интенсивности полос в спектре. 2. хроматографические методы 3. электрохимические методы, основанные на измерении электрохимических свойств. Позволяют проводить анализ растворов электролитов. 4. радиометрические методы 5. термические методы 6. масс-спектрометрические методы, основанные на ионизации атомов и молекул изучаемого вещества с последующим разделением образующихся ионов в пространстве и определения их масс. 7.кинетические и т.д.
Физико-химические методы анализа имеют следующие достоинства:
1) низкий предел обнаружения 1-10^-9 мг и малая предельная концентрация 1-10^-82 г/мл.
2) селективность: некоторые методы позволяют одновременно определять десятки компонентов, входящих в состав исследуемой системы;
3) экспрессность - высокая скорость выполнения анализа;
4) высокая чувствительность , которая определяется величиной tgα угла наклона, соответствующей градуировочной прямой, она отражает графически зависимость измеряемого физического параметра(ось ординат) от концентрации(ось абсцисс), чем больше tgα к оси абсцисс, тем чувствительней метод.
5) малая продолжительность проведения анализов, возможность автоматизации и компьютеризации
5) физико-химические методы дают возможность работать с ненарушенными образцами, поэтому они нашли широкое применение в биологии и медицине.
Физико-химические методы анализа имеют следующие недостатки:
1) иногда воспроизводимость результатов хуже, чем при использовании классических химических методов анализа
2) погрешности определений с использованием методов часто составляют ± 5%, иногда ± 20%. Тогда как в классических методах не превышает ± (0,1 – 0,5)%
3) сложность применяемой аппаратуры, ее высокая стоимость
Выделяют оптические методы анализа и фотометрические методы анализа. Оптические основаны на измерении оптических свойств вещества( испускание, поглощение, рассеивание, отражение, преломление), которые проявляются во взаимодействии электромагнитного излучения с веществом.