Правила применения физических методов определения показателей качества товаров

Физические методы используют при определении показателей различных физических свойств материалов и изделий: механических, оптических, термических, электрических, структурных и др.

В товароведении применяют такой физический метод, как микроскопия – основанный на применении для исследования материалов микроскопов, в которых для освещения объектов используется дневной свет или свет от различных источников освещения.

Измерения физических свойств в зависимости от метода могут происходить с разрушением и без разрушения образцов. Механические свойства (гибкость, прочность, ударная вязкость и т.п.) определяют, как правило, разрушающими методами. Оптические методы чаще всего неразрушающие.

Физические методы определения качества товаров подразделяются на собственно физические, физико-химические, физико-механические.

1. Физические методы определения показателей качества условно делятся на методы оптической спектрометрии, опти­ческие, радиометрические, термометрические и др. методы.

1) методы оптической спектрометрии (атомно-адсорбционная и атомно-эмиссионная спектрометрия) позволяют провести анализ элементного состава веществ.

Метод атомно-адсорбционной спектрометрии (ААС) используется для количественного определения малых концентраций элементов в веществах, прежде всего ме­таллов, в воде и разных пищевых продуктах (виноградных винах, чае, кофе, минеральных водах, плодах и овощах, со­ках).

Атомно-эмиссионная спектроскопия (спектрометрия) (АЭС), или атомно-эмиссионный спектральный анализ, – это совокупность методов элементного анализа, основанных на изучении спектров испускания свободных атомов и ионов в анализируемой пробы, возбуждаемых источником света. Эмиссионные спектры регистрируются в наиболее удобной оптической области длин волн от 200 до – 1000 нанометров.

Масс-спектрометрический метод анализа основан на разделении ионов анализируемого вещества в зависимости от величи­ны отношения массы к заряду. Цель масс-спектрометрии – получение и интерпрета­ция масс-спектров, которые, в свою очередь, получают при помощи масс-спектрометров вакуумных приборов, исполь­зующих физические законы движения заряженных частиц в магнитных и электрических полях и необходимых для по­лучения масс-спектра.

Хромато-масс-спектрометрический метод использу­ется для анализа органических и неорганических соедине­ний. Это комбинированный метод количественного анали­за, основанный на сочетании хроматографического метода с масс-спектрометрическим методом. Наиболее часто исполь­зуется газовая хроматография в сочетании с ионным источ­ником масс-спектрометра с ионизацией электронным ударом или химической ионизацией. Приборы, в которых масс-спек­трометрический детектор скомбинирован с газовым хромато­графом, называются хромато-масс-спектрометрами.

Флуориметрический (люминесцентный) метод – ме­тод элементного и молекулярного анализа, основанный на способности органических и неорганических веществ (ато­мов, ионов и более сложных частиц) флуоресцировать, т.е. поглощать излучение от источника и снова его излучать (светиться, люминесцировать) при большей длине волны в результате перехода электронов из возбужденного со­стояния в нормальное.

2) оптические методы молекулярного анализа основаны на взаимодействии электромагнитного излучения с вещест­вом. В аналитических методах используется ультрафиоле­товая (УФ), видимая и инфракрасная (ИК) области спек­тра электромагнитного излучения. Приборы для измерения светопоглощения растворов при определенной длине волны называются спектрофото­метрами (при использовании видимого излучения – фото­колориметрами).

3) радиометрические методы основаны на образовании ра­диоактивных изотопов определяемого элемента под воздей­ствием облучения анализируемой пробы потоком ядерных частиц с последующим измерением радиоактивности. Эти методы в настоящее время в основном используются для кон­троля радиационной безопасности потребительских товаров.

4) термометрические методы применяются для изме­рения каких-либо физических показателей (объемов вы­деляющихся газов, вязкости, плотности и др.) в зависимо­сти от температуры.

К физическим методам относятся также методы, связанные с определением температур плавления, каплепадения (напри­мер, косметических товаров), вспышки (топлива) и др. Кроме того, к физическим методам можно отнести денсиметрию (измерение плотности), вискозиметрию (измере­ние вязкости) и др.

2. Физико-химические методы определения показателей качества товаров. Хроматографические методы – это совокупность ме­тодов разделения и анализа многокомпонентных смесей, основанных на использовании явления сорбции в динами­ческих условиях. Хроматографический процесс происходит в системе из двух несмешивающихся фаз, одна из которых подвижная, другая – неподвижная. Подвижной фазой, содержащей пробу исследуемого вещества, может быть газ (газовая хро­матография); жидкость (жидкостная хроматография); неподвижной – пористое или гранулированное твердое вещество (сорбент) или тонкая пленка жидкости, адсор­бированная на твердом теле (вариант тонкослойной или бумажной хроматографии).

Метод газожидкостной хроматографии (ГЖХ) широко используется для анализа летучих компонентов (спиртов, эфиров, летучих жирных кислот, альдегидов и др.) при иден­тификации алкогольных и безалкогольных напитков, расти­тельных и животных жиров и других пищевых продуктов.

Электрохимические методы используются для определе­ния содержания тяжелых металлов и других элементов, мно­гих органических веществ – спиртов, фенолов, исследовать ионный состав воды и измерять некоторые суммарные ха­рактеристики, например окислительно-восстановительный потенциал (редокс-потенциал, Eh). Эти методы обладают рядом преимуществ: высокой экономичностью, отсутствием или незначительным расходом реагентов, высокой чувстви­тельностью, небольшими эксплуатационными расходами, отсутствием исключительных требований к квалификации персонала и, как результат, – низкой стоимостью единично­го анализа. Электрохимические приборы могут быть выпол­нены в портативной или полевой конфигурации.

Потенциометрические методы (ионометрия) предна­значены для прямого определения концентрации ионов в растворе при помощи ионселективного электрода. Метод основан на непосредственном измерении электродных по­тенциалов и нахождении концентрации по градуировочному графику или путем вычислений.

Кондуктометрический метод предназначен для опреде­ления концентрации известного электролита в его чистом растворе или расплаве по электропроводности. Измерения проводятся при фиксированной температуре в растворах, содержащих только один электролит.

Вольтамперометрический метод предназначен для оп­ределения содержания токсичных элементов в пищевых продуктах и воде.

Капиллярный электрофорез основан на разделении слож­ных смесей компонентов в кварцевом капилляре, внутрен­ний диаметр которого 50-100 мкм, при приложении к нему напряжения. Метод используют для определения показателей качест­ва алкогольных и безалкогольных напитков, мясных, рыб­ных, молочных, яичных продуктов.

3. Физико-механические методы определения показателей качества товаров применяют­ся для определения прочностных свойств материалов – твер­дости, предела прочности, износостойкости материалов из кожи, меха, полимеров, резины, металлических сплавов; твердости металлических сплавов, лакокрасочных пленок, глазурей; износостойкости кож, тканей и др.