Прямые инструментальные методы анализа
Известно несколько прямых инструментальных методов анализа: градуировочного графика, сравнения, добавок, расчетный, ограничивающих растворов.
Метод градуировочного графика. Для измерения готовят серию (не менее пяти) стандартных растворов (эталонов) с точно известным содержанием определяемого элемента (иона). Для всей серии эталонов и анализируемой пробы измеряют аналитический сигнал (оптическую плотность, показатель преломления, электродный потенциал, электропроводность и т.п.). По полученным данным строят градуировочный график и по нему определяют концентрацию анализируемого вещества или иона (рис.1.1.).
Рис. 1.1. Градуировочные графики зависимости оптической плотности (а), светопропускания (б), потенциала (в), показателя преломления (г) от концентрации.
При построении градуировочных графиков следует придерживаться определенных правил. По оси ординат указывают численное значение измеряемой величины, а по оси абсцисс – концентрацию. Масштабы по осям графиков следует выбирать в зависимости от пределов измеряемых величин таким образом, чтобы угол наклона графика был близок к 45°. Целесообразно иногда строить график не от начала координат, то есть не от нуля, а от нижнего предела измеряемой величины. При некотором разбросе точек линию следует проводить так, чтобы, по возможности, одинаковое число точек находилось по разные стороны прямой и на одинаковом расстоянии (рис. 1.1.).
|
|
|
Расчетный метод. Измеряют какое-либо свойство анализируемого раствора и рассчитывают его концентрацию из основного уравнения метода:
а) в рефрактометрии:
;
б) в спектрофотометрии из уравнения Бугера–Ламберта–Бера:
;
в) в потенциометрии из уравнения Нернста:
;
г) в люминесцентом анализе:
.
Метод стандарта, эталона, метод сравнения. При проведении анализа измеряют какое-либо физическое свойство анализируемого образца Yx и эталона Yэт и сравнивают полученные данные. Этот метод используют в тех случаях, когда линия зависимости «состав-свойство» имеет прямолинейный характер. При этом может наблюдаться прямая и обратная зависимость между измеряемой и исследуемой величинами. Если прямая проходит через начало координат, расчет проводят соответственно по формулам:
| (1.1) |
| (1.2) |
Если зависимость между измеряемой величиной и составом раствора выражается уравнением прямой, не проходящей через начало координат, то для расчета концентраций исследуемого компонента решают систему из двух уравнений. Например, в рефрактомерии:
| (1.3) |
Метод добавок. При проведении анализа сначала измеряют аналитический сигнал исследуемого раствора Yx, затем к определенному объему Vх исследуемомого раствора добавляют точно измеренный объем стандартного раствора Vэт и повторяют измерение – Y(эт+х). Если зависимость «состав-свойство» прямолинейна и проходит через начало координат, то приращение концентрации анализируемого раствора вызывает соответствующее приращение характеристики свойства. Расчет проводят по формуле:
|
|
|
| (1.4) |
Если учесть разбавление анализируемого раствора за счет добавки стандарта, то расчетная формула принимает следующий вид:
| (1.5) |
Если прямая зависимости Y=f(C) не проходит через начало координат, то решают систему из 2 уравнений, например в потенциометрии:
и расчетная формула усложняется:
| (1.6) |
Метод ограничивающих растворов.Готовят два эталонных раствора (один с несколько меньшей концентрацией С1, второй – с несколько большей концентрацией С2, чем в исследуемом растворе Сx).
Для каждого раствора в одинаковых условиях измеряют аналитический сигнал Y1, Y2, Yx. Содержание компонента вычисляют по формуле:
Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 794; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!