Классификация оптических методов анализа

Методы анализа, основанные на изменениях энергетического состояния атомов веществ входят в группу оптических (атомно-спектроскопических методов), различающихся по способу получения и регистрации аналитического сигнала.

Оптические методы анализа (ОМА) используют энергетические переходы внешних электронов (валентных). Общим для них является необходимость предварительной атомизации (разложение на атомы) вещества.

Атомно-эмиссионная спектроскопия основана на испускании излучения атомами, возбужденными кинетической энергией плазмы, дугового или искрового разряда и т.п.

Атомно-флуоресцентная спектроскопия использует испускание излучения атомами, возбужденными электромагнитным излучением от внешнего источника

Атомно-абсорбционная спектроскопия основана на поглощении атомами излучения от внешнего источника.

Колориметрия — это метод количественного определения содержания веществ в растворах, либо визуально, либо с помощью приборов, таких как колориметры.Колориметрия может быть использована для количественного определения всех тех веществ, которые дают окрашенные растворы, или могут дать окрашенное растворимое соединение с помощью химической реакции. Колориметрические методы основываются на сравнении интенсивности окраски исследуемого раствора, изучаемого в пропущенном свете, с окраской эталонного раствора, содержащего строго определенное количество этого же окрашенного вещества, или же с дистиллированной водой.

ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ это:

(ФА), совокупность методов мол.-абсорбционного спектрального анализа, основанных на избират. поглощении электромагн. излучения в видимой, ИК и УФ областях молекулами определяемого компонента или его соед. с подходящим реагентом. Концентрацию определяемого компонента устанавливают по закону Бугера -Ламберта - Бера (см. Абсорбционная спектроскопия). ФА включает визуальную фотометрию (см. Колориметрический анализ), спектрофотометрию и фотоколориметрию. Последняя отличается от спектрофотометрии тем, что поглощение света измеряют гл. обр. в видимой области спектра, реже - в ближних УФ и ИК областях (т. е. в интервале длин волн от ~ 315 до ~ 980 нм), а также тем, что для выделения нужного участка спектра (шириной 10-100 нм) используют не моно-хроматоры, а узкополосные светофильтры.

Фотоэлектроколориметрический метод более объективный по сравнению с визуальной колориметрией и может давать более точные результаты. Для определения применяются фотоэлектроколориметры (ФЭК) различных марок.

Принцип работы ФЭК следующий. Световой поток, проходя через окрашенную жидкость, частично поглощается. Остальная часть светового потока попадает на фотоэлемент, в котором возникает электрический ток, регистрирующийся при помощи амперметра. Чем больше концентрация раствора, тем больше его оптическая •плотность и тем больше степень поглощения света, и, следовательно, тем меньше сила возникающего фототока.

К прибору прилагаются наборы кювет. Кюветы бывают различных размеров и подбираются в зависимости от интенсивности окрашенного раствора. Проходя через кюветы с раствором, лучи света попадают на фотоэлементы.

.Между оптической плотностью и концентрацией вещества в растворе существует прямая пропорциональная зависимость.

Для того чтобы проводить на ФЭКе определение количества вещества, необходимо составить градуировочную кривую

Нефелометрия — метод исследования и анализа вещества по интенсивности светового потока, рассеиваемого взвешенными частицами данного вещества

Суть метода

Интенсивность рассеянного светового потока зависит от множества факторов, в частности от концентрации частиц в анализируемой пробе. Большое значение при нефелометрии имеет объём частиц, рассеивающих свет. Важное требование к реакциям, применяемым при нефелометрии, заключается в том, что продукт реакции должен быть практически нерастворим и представлять собой суспензию (взвесь). Для удержания твёрдых частиц во взвешенном состоянии применяются различные стабилизаторы (например, желатин), предотвращающие коагуляцию частиц.

58. Сущность метода рефрактометрии и область применения. Теоретические основы рефрактометрического метода анализа. Основы измерений. Устройство рефрактометра и порядок работы с ним.

Рефрактометрия (от лат. refractus - преломленный и греч. metreo - измеряю) - метод анализа, основанный на явлении преломления света при прохождении из одной среды в другую. Преломление света, то есть изменение его первоначального направления, обусловлено различной скоростью распределения света в различных средах.

Рефрактометрия, выполняющаяся с помощью рефрактометров, является одним из распространённых методов идентификации химических соединений, количественного и структурного анализа, определения физико-химических параметров веществ.

Области применения этого метода: в пищевой промышленности для измерения содержания спирта в алкогольных продуктах, установления качества пищевых продуктов, в медицине и фармакологии для определения количества глюкозы в биологических жидкостях и лекарственных средств в растворах. Газовые интерференционные рефрактометры применяются для определения состава газов, в частности, для определения содержания горючих газов в воздухе шахт, поиска утечек в сетях газоснабжения.

Во время исследования рефрактометр испускает микропучок инфракрасных лучей, путь которого проходит через зрачок и преломляющие среды глаза к сетчатке, после чего отражается от глазного дна и проделывается в обратном порядке. Датчики считывают полученную информацию, а компьютерная программа производит сравнительный анализ исходных и вновь полученных данных, на основании которого делается расчёт клинической рефракции каждого глаза.

Методика проведения исследования В наши дни рефрактометрию проводят на компьютерных аппаратах последнего поколения. Пациента усаживают перед аппаратом и предлагают упереться подбородком в специальное гнездо, одновременно прижав лоб к верхней планке. После этого специалист фиксирует голову пациента в необходимом для исследования положении: она должна оставаться неподвижной на протяжении всей диагностической процедуры. Моргать при этом разрешается. Каждый глаз исследуется по отдельности. Пациент получает установку сосредоточенно смотреть на фиксационную картинку, которая постепенно меняет свою резкость. Аппараты последнего поколения демонстрируют довольно сложные изображения, способные заинтересовать даже маленьких пациентов, что немаловажно для успешного исследования. Используя джойстик, специалист наводит аппарат на самую середину зрачка, после чего выполняет комплекс измерений в автоматическом режиме или вручную. Результаты исследования отражаются на мониторе аппарата и тут же распечатываются. Продолжительность диагностической процедуры составляет от одной до двух минут.

59. Электрохимические методы анализа. Потенциометрия. Кулонометрия. Сущность методов.

Электрохимические методы анализа — группа методов количественного химического анализа.

Электрохимические методы основаны на измерении электрических параметров электрохимических явлений, возникающих в исследуемом растворе. Такое измерение осуществляют с помощью электрохимической ячейки, представляющей собой сосуд с исследуемым раствором, в который помещены электроды. Электрохимические процессы в растворе сопровождаются появлением или изменением разности потенциалов между электродами или изменение величины тока, проходящего через раствор.

Кроме того, к электрохимическим методам анализа относят методы, основанные на измерении электропроводности (кондуктометрия) или потенциала электрода (потенциометрия). Некоторые электрохимические методы применяются для нахождения конечной точки титрования (амперометрическое титрование, кондуктометрическое титрование, потенциометрическое титрование, кулонометрическое титрование).

Потенциометрия

Потенциометрия основана на измерении разности электрических потенциалов, возникающих между разнородными электродами, опущенными в раствор с определяемым веществом. Электрический потенциал возникает на электродах при прохождении на них окислительно-восстановительной (электрохимической) реакции. Окислительно-восстановительные реакции протекают между окислителем и восстановителем с образованием окислительно-восстановительных пар, потенциал Е которых определяется по уравнению Нернста концентрациями компонентов пар [ок] и [вос]:

В кулонометрии вещества определяют измерением количества электричества, затраченное на их количественное электрохимическое превращение. Кулометрический анализ проводят в электролитической ячейке, в которую помещают раствор определяемого вещества. При подаче на электроды ячейки соответствующего потенциала происходит электрохимическое восстановление или окисление вещества. Согласно законам электролиза, открытым Фарадеем, количество вещества, прореагировавшего на электроде, пропорционально количеству электричества, прошедшего через раствор.

Кулонометрический анализ позволяет определять вещества, не осаждающиеся на электродах или улетучивающиеся в атмосферу при электрохимической реакции.

60. Сущность хроматографического метода, его преимущества. Классификация методов. Способы получения и обработка хроматограмм, аппаратура.

Хроматография – это процесс, который базируется на многократном повторении актов сорбции и десорбции вещества при перемещении ее в потоке подвижной фазы вдоль неподвижного сорбента.

Сущность хроматографического метода анализа кратко заключается в следующем. Раствор смеси веществ, подлежащих разделению, пропускают через стеклянную трубку (адсорбционную колонку), заполненную адсорбентом

Существуют различные способы классификации хроматографических методов.