Сфери застосування інструментальних методів

Особливості інструментальних методів аналізу.

Вступ до інструментальних методів аналізу

Лекція № 1

Лекція № 1

Вступ до інструментальних методів аналізу.

План:

1.Особливості інструментальних методів аналізу.

2.Сфери застосування інструментальних методів.

3.Класифікація методів кількісного аналізу.

4.Сутність і класифікація фізико-хімічних методів аналізу.

Сучасна аналітична хімія відчуває сильний вплив експериментальної фізики і фізичної хімії.Прогрес цих наук, надзвичайна різноманітність і точнічсть цих методів вивчення матерії в значній мірі визначають напрямок розіитку аналітичної хімії.Цей процес почався давно,і в результаті фізичні і фізико-хімічні методи,які називають ще інструментальними,виділились в окремий розділ аналітичної хімії.

З попереднього курсу «Якісний і кількісний аналіз» можна було переконатись в тому, що виконання кількісних визначень ваговими і об’ємними (хімічними) методами іноді пов’язані з певними труднощами,головними з яких є:

а) необхідність використання значних кількостей речовини для аналізу;

б) необхідність попереднього виділення компоненту,що аналізується,із зразків складних об’єктів;

в) відносно невелика чутливість,яка обмежує застосування класичних методів для аналізу малих кількостей елементів і сполук;

г) великі затрати часу і праці (особливо в гравіметрії) на проведення повного аналізу.

Більшість інструментальних методів позбавлені усіх або принаймні частини названих недоліків.Вони визначаються підвищеною у порівнянні з класичними методами чутливістю і вибірковістю.Тому для аналізу у цих випадках потрібна, як правило, незначна кількість матеріалу, а вміст визначаємого елементу у зразку може бути надзвичайно малим.

При виконанні аналізу фізико-хімічними або фізичними методами в багатьох випадках відпадає необхідність відділення аналізуємих компонентів від інших складових зразка.Часто для проведення аналізу витрачається усього кілька хвилин.

Таким чином, інструментальні методи аналізу вирізняються експресністю, вибірковістю,чутливістю.

З особливостей інструментальних методів аналізу логічно випливають сфери їх застосування. По-перше, вони незамінні при аналізі мікрокількостей речовин, тобто,в тих випадках, коли вміст останніх виражається сотими і меншими, аж до 10^-9 – 10^-10, частками відсотка. У цих випадках хімічний аналіз дає великі похибки, або ж взагалі нечутливий.Одержання ж аналітичних концентратів не завжди можливе.По-друге,немає альтернативи інструментальним методам у тих випадках аналізу, коли вміст визначаємого компоненту хоча і великий, проте сама проба матеріалу незначна. По-третє, ці методи корисні при необхідності швидкого аналізу продуктів і проміжних речовин безперервних виробництв (металургія, нафтохімія, біотехнологія,тощо). У цих випадках експрес-аналіз дозволяє за результатами його зробити корекцію параметрів технологічного процесу.До того ж, інструментальні методи аналізу,на відміну від хімічних,легше піддаються автоматизації,комп’ютеризації і здійсненню зворотного зв’язку,тобто авторегулювання технологічного процесу.

По-четверте, деякі з методів, в основному фізичні, дозволяють вивчати склад об’єкту без його руйнування, що вигідно відрізняє їх від хімічних методів аналізу.Наприклад, до таких методів належать інфрачервона та рентгенівська спектроскопія. Це особливо важливо при аналізі дорогих,а іноді і унікальних, безцінних, як кажуть мистецтвознавці, об’єктів,таких,як коштовні камені, ювелірні вироби, картини, скульптури, історичні реліквії, тощо.

Однак, підкреслимо, що широке застосування інструментальних методів у жодному разі не зменшує роль класичної аналітичної хімії.По-перше, остання є підґрунтям більшості фізико-хімічних методів.Так, електроваговий метод можна віднести і до гравіметрії.Відмінність полягає в тому,що одержання осаду проводиться не хімічним,а електрохімічним методом. Кондуктометричне або потенціометричне титрування відрізняється від класичного лише способом визначення точки еквівалентності. Вся ж теоретична база титриметрії, як і відповідне хімічне обладнання,залишається тим же.

Крім того, класичні методи мають і власну значну сферу застосування при аналізі макрокількостей компонентів.Скажімо,повний силікатний аналіз неможливо провести без хімічних методів аналізу.

Дата добавления: 2014-01-04