Сущность физико-химических методов анализа. Особенности физико-химических методов анализа. Тема 7.23-7.24

1.

Урок № 7.23. Сущность физико-химических методов
анализа
Урок № 7.24. Особенности физико-химических методов
анализа
Преподаватель Саблина Т.В.

2.

Методом анализа называют принципы, положенные
в основу анализа вещества, то есть вид и природу
энергии, вызывающей возмущение химических
частиц вещества.
В основе анализа лежит зависимость между
фиксируемым аналитическим сигналом от наличия
или концентрации определяемого вещества.
Аналитический сигнал – это фиксируемое и
измеряемое свойство объекта.

3.

В аналитической химии методы анализа
классифицируют по характеру определяемого свойства и
по способу регистрации аналитического сигнала.
Принято делить методы анализа на три большие группы:
1)
химические методы анализа - когда данные
получаются в результате выделения осадка, выделения
газа, изменения цвета окраски;
2)
физико-химические методы анализа - может
быть зафиксировано какое-нибудь физическое или
химическое изменение величин;
3)
физические методы анализа

4.

К химическим методам относят:
гравиметрический (весовой) анализ
титриметрический (объемный) анализ
газоволюмометрический анализ

5.

К физико–химическим методам относят все способы
инструментального анализа:
фотоколориметрический
спектрофотометрический
нефелометрический
потенциометрический
кондуктометрический
полярографический

6.

К физическим относятся:
спектральный эмиссионный
радиометрический (метод меченых
атомов)
рентгеноспектральный
люминесцентный
нейтронно-активизационный
эмиссионный (пламенная фотометрия)
атомно-абсорбционный
ядерно-магнитный резонанс

7.

К физико-химическим методам
анализа (инструментальным) относится
большое число методов количественного
анализа, основанных на измерении различных физических свойств простых
веществ или химических соединений
при проведении химических реакций.

8.

Измеряемым сигналом в фхм являются:
теплота реакций, плотность, поверхностное
натяжение, вязкость, показатели
преломления, полуэлектродные потенциалы,
электрическую проводимость,
флуоресценцию, вращение плоскости
поляризации, помутнение, излучение
радиации, поглощение лучистой энергии и
др.

9.

Физико-химические методы(ФХМА) анализа,
основаны на зависимости физических свойств
вещества от его природы, причем аналитический
сигнал представляет собой величину физического
свойства, функционально связанную с концентрацией
или массой определяемого компонента.
Физико-химические методы (ФХМА) анализа могут
включать химические превращению определяемого
соединения, растворения образца, концентрирование
анализируемого компонента, маскирование мешающих
веществ и других.

10.

К важным физико-химическим методам анализа
принадлежат электрохимические методы,
использующие измерение электрических свойств
веществ, кулонометрия, потенциометрия и т. д.), а
также хроматография (например, газовая
хроматография, жидкостная хроматография,
ионообменная хроматография, тонкослойная
хроматография).

11.

При выполнении физико-химических методов
анализа используют специальную, иногда
довольно сложную, измерительную аппаратуру, в
связи с чем эти методы часто называют
инструментальными. Многие современные
приборы оснащены встроенными ЭВМ, которые
позволяют находить оптимальные условия анализа
(напр., спектральную область получения наиболее
точных результатов при анализе смеси
окрашенных веществ), выполняю

12.

КЛАССИФИКАЦИЯ ФХМА
1.
2.
3.
4.
5.
ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ
ОПТИЧЕСКИЕ
ХРОМАТОГРАФИЧЕСКИЕ
РАДИОМЕТРИЧЕСКИЕ
МАСС-СПЕКТРОМЕТРИЧЕСКИЕ.

13.

Физико-химические методы анализа имеют следующие
достоинства:
селективность: некоторые методы позволяют
одновременно определять десятки компонентов,
входящих в состав исследуемой системы;
экспрессность - высокая скорость выполнения анализа;
предел обнаружения ниже, чем у химических методов.
Физико-химическими методами можно проводить
анализ при содержании компонента 10-4 – 10-5 % масс,
химическими методами – 10-1 – 10-2 % масс;
физико-химические методы дают возможность
работать с ненарушенными образцами, поэтому они
нашли широкое применение в биологии и медицине.

14.

Электрохимические методы
анализа
Электрогравиметрический метод, основанный
на точном измерении массы определяемого
вещества, которая выделяются на электродах при
прохождении постоянного электрического тока
через анализируемый раствор.
Кондуктометрический метод, основанный на
измерении электрической проводимости
растворов. Зависит от свойств электролита, его
температуры и концентрации растворенного
вещества.

15.

Потенциометрический метод, основанный на
измерении потенциала электрода, погруженного в
раствор исследуемого вещества.
Полярографический метод, основанный на
использовании явления концентрационной
поляризации, возникающей на электроде с малой
поверхностью при пропускании электрического тока
через анализируемый раствор электролита.
Кулонометрический метод, основанный на
измерении количества электричества,
израсходованного на электролиз определенного
количества вещества.

16.

Оптические методы анализа
Эмиссионный спектральный
анализ, основанный на
наблюдении линейчатых
спектров, излучаемых парами
веществ при их нагревании в
пламени газовой горелки, искры
или электрической дуге. Метод
дает возможность определять
элементный состав веществ.

17.

Абсорбционный спектральный анализ
в ультрафиолетовой, видимой и
инфракрасной областях спектра. Различают
спектрофотометрический и
фотоколориметрический методы.

18.

Рефрактометрия, основанная на
измерении коэффициента преломления.

19.

Поляриметрия, основанная на измерении
вращения плоскости поляризации.
Нефелометрия, основанная на использовании
явлений отражения или рассеивания света
неокрашенными частицами, взвешенными в
растворе.
поляриметр круговой см-3

20.

Турбидиметрия, основанная на использовании
явлений отражения или рассеивания света
окрашенными частицами, которые находятся во
взвешенном состоянии в растворе.
Люминесцентный или флуоресцентный
анализ, основанный на флуоресценции веществ,
которые подвергаются облучению
ультрафиолетовым светом. При этом измеряется
интенсивность излучаемого или видимого света.

21.

Хроматографический метод
Хроматографические методы анализа основаны на
использовании явлений избирательной
адсорбции. Метод применяют в анализе
неорганических и органических веществ для
разделения, концентрирования, выделения
отдельных компонентов из смеси, очистки от
примесей.

22.

Радиометрические
методы анализа
Основаны на измерении
радиоактивного излучения
данного элемента.

23.

Масс-спектрометрические
методы анализа
Данный метод основан на определении масс
отдельных ионизированных атомов, молекул и
радикалов, в результате комбинированного действия
электрического и магнитного полей. Регистрацию
разделенных частиц проводят электрическим (массспектрометрия) или фотографическим (массспектрография) способами.