Физические принципы, заложенные в основу измерения концентрации вещества кондуктометрическим методом
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
?пециальных приборов или визуально.
Чтобы данную химическую реакцию можно было использовать в титровании, участвующие в ней вещества должны находиться в строго определенных количественных (стехиометрических) соотношениях. Реакция должна протекать быстро и практически до конца, а точка эквивалентности точно фиксироваться. Чаще всего используют реакции нейтрализации (кислотно-основные), комплексообразования и окислительно-восстановительные. Реакции нейтрализации распространены наиболее широко;
2.2 Спектроскопия
Спектроскопические методы основаны на взаимодействии электромагнитного излучения с веществом, т.е. на определении характеристик поглощаемого, испускаемого или рассеянного излучения. Часто параллельно со спектроскопическими методами используют масс-спектрометрию; хотя с ее помощью и не изучают взаимодействие излучения с веществом, результаты измерений обычно представляют в виде спектра.
Спектр - это зависимость интенсивности поглощения или испускания электромагнитного излучения от длины волны или энергии. Он состоит из пиков или полос разной высоты. Положение пика относительно оси абсцисс (? или E) указывает разность в энергии двух уровней. Характер спектра дает информацию о природе поглощающего или испускающего вещества, а высота пиков - о числе молекул, участвующих в переходе (т.е. о концентрации вещества).
Электромагнитное излучение характеризуется энергией E, частотой ? и длиной волны ?, которые связаны между собой соотношением:
E = h? = hc/?,
где h - постоянная Планка (6,63?10-34 Дж?с),- скорость света (3?108 м/с).
Методам, чаще всего используемым в аналитической химии, соответствуют ультрафиолетовая (УФ), видимая, инфракрасная (ИК) области и радиоволны.
Выбор конкретного оборудования - источника излучения, монохроматора, детектора - зависит от длин волн используемого излучения и характера измерений. В УФ- и видимой областях в качестве источников света обычно используют лампы накаливания или лазеры, монохроматором служит щель или призма, а детектором - фотоэлектронный умножитель и блок фотодиодов.
? поглощение в УФ- и видимой областях;
? люминесценция;
? инфракрасная (ИК) спектроскопия;
? ядерный магнитный резонанс (ЯМР;
? масс-спектрометрия (МС).
2.3 Хроматографические методы
Обычно анализируемый образец состоит не из одного вещества, а из смеси веществ. Одни из них представляют интерес для исследователя, другие являются примесями, осложняющими анализ. И хотя существуют аналитические методики, позволяющие проводить анализ сложных смесей, всегда легче работать с чистым веществом.
Хроматографические методы широко применяютя как для разделения веществ, так и для их идентификации и количественного определения.
Хроматографическое разделение основывается на различии таких свойств веществ, как летучесть, полярность, размер молекул, заряд и т.д. От них зависит распределение веществ между подвижной и неподвижной фазами, которые присутствуют в каждой хроматографической методике.
Если подвижная фаза - газ, то метод называется газовой хроматографией (ГХ), если жидкость - жидкостной (ЖХ); если неподвижная фаза заполняет тонкую трубку или колонку, то это колоночная хроматография, а если она нанесена на пластину, то тонкослойная (ТСХ).
Основные виды хроматографических методов:
? адсорбционная хроматография;
? распределительная хроматография;
? вытеснительная хроматография;
? ионообменная хроматография;
? разделение оптически активных веществ;
? тонкослойная хроматография (ТСХ).
2.4 Селективные методы определения
Одна из основных задач аналитической химии заключается в достижении высокой селективности определений. В некоторых случаях селективность обеспечивается предварительным разделением исследуемых веществ, в других - совместным применением различных методов. Во многих современных системах применяются биологические объекты (ферменты, антитела и рецепторы) и специальные датчики. Датчики состоят из слоя химически активного вещества и физического преобразователя; их обычно используют для селективного измерения концентраций химических веществ. Кроме того, они позволяют проводить дистанционные и непрерывные измерения.
? ферментативные методы;
? иммунологические методы;
? электрохимические датчики;
? оптические датчики;
? датчики массы.
2.5 Электрохимические методы
В основе электрохимических методов анализа лежит исследование процессов, протекающих в электролитах или на поверхности погруженных в них электродов. Эти процессы могут быть равновесными или неравновесными в зависимости от условий эксперимента и давать информацию о скорости химических реакций, природе участвующих в них соединений, термодинамике. Наиболее широко в аналитической химии используются следующие электрохимические методы:
-потенциометрия;
вольтамперометрия;
амперометрия;
кондуктометрия.
3. Кондуктометрия
концентрация хроматографический спектроскопия кондуктометрия
Кондуктометрия (от англ, conductivity - электропроводность и греч. metreo - измеряю), совокупность электрохим. методов анализа, основанных на измерении электропроводности х жидких электролитов, к-рая пропорциональна их концентрации.
В этой области электрохимии принято оперировать 2-мя характерными величинами: удельной электропроводность?/p>