Растворение без протекания химических реакций

Одним из лучших растворителей является вода. Для растворения органических веществ используют некоторые органические растворители, например, спирты, хлороформ, диметилформамид,диметилсульфоксид, ацетон и т.д. Иногда в качестве растворителя ис-

пользуют смеси органических веществ с водой.

 

Растворение с участием химических реакций без изменения степени окисления.

Чаще всего для такого растворения используют растворы кислот, анионы которых не обладают окислительными свойствами. При этом в пробу не вносятся посторонние катионы металлов. Наиболее популярным представителем таких кислот является хлороводородная кислота.

H2SO4(разб), Na2CO3,NH3

 

Растворение, сопровождающееся протеканием окислитель-

Но-восстановительных реакций

Окисление образца азотной кислотой или смесью HNO3 и HCl. Используется в неорганическом анализе для растворения некоторых металлов (Fe, Mg, Zn и др.) и многих сульфидов. Растворение, сопровождающееся протеканием ОВР, широко используется при определении ионов металлов в органических матрицах.

H2SO4 конц и HNO3 конц

Арбитражная проба(контрольная)- сохраняют для проведения при необходимости повторных либо арбитражных исследований.

 

Разложение пробы - этап анализа, переведение определяемых компонентов пробы в физическую и химическую форму, которая наиболее приемлема для выбранного метода определения.

Способы разложения зависят от хим состава образца, природы определяемого вещества.. цели анализа. Бывают «мокрые»-на пробу действуют водой, орган растворителем или раствором реагента. и «сухие»-обрабатывают твердыми реагентами.

Виды гравиметрических определений. Осаждаемая и гравиметрическая формы, основные этапы гравиметрических определений. Г. в фарм анализе

Гравиметрией называется совокупность методов количественного анализа,

основанных на измерении массы определяемого вещества или его составных частей, выделенных в чистом виде или в виде соединений точно известного состава.

В методе осаждения навеску определяемого вещества растворяют в воде, к полученному раствору добавляют необходимое количество реагента, реакция которого с определяемым веществом сопровождается выпадением осадка. Образовавшийся осадок отделяют от рас-

твора, отмывают от посторонних веществ, высушивают, если необходимо прокаливают и затем измеряют его массу. Соединение, в виде которого определяемый компонент осажда-

ют из раствора, называется осаждаемой формой ( практически нерастворима желательно крупнокристаллический осадок, легко отделяемый от раствора, не содержащий примесей или легко подвергающийся очистке, легко переходящий в гравиметрическую форму). Соединение, масса которого является аналитическим сигналом, называют гравиметрической формой (устойчивое стехиометрическое соединение известного состава желательно, чтобы её молярная масса превышала молярную массу определяемого

вещества).

В методе отгонки (прямой и косвенный) часть анализируемого объекта является летучей, либо летучее соединение получается из определяемого вещества в процессе химической реакции.

Наряду с перечисленными известны такие гравиметрические методы как термогравиметрия и электрогравиметрия, которые обычно относят к инструментальным методам анализа. При термогравиметрических определениях с помощью специальных термовесов измеряют изменение массы вещества при его нагревании. В электрогравиметрии в результате протекания процесса электролиза определяемое вещество осаждается на электроде (например, Ag+ в виде Ag на катоде или свинец в виде PbO2 на аноде). Аналитическим сигналом является увеличение массы электрода.

Основные этапы
1. Взятие навески анализируемого образца

2. Растворение навески

3. Осаждение
4. Отделение осадка от раствора
5. Промывание осадка
6. Получение гравиметрической формы
7. Измерение массы гравиметрической формы, расчеты

Гравиметрические методики положены в основу определения влажности и зольности лекарственных веществ и лекарственного рас- тительного сырья. В фитохимическом анализе гравиметрически (метод выделения) определяют экстрактивные вещества в лекарственном растительном сырье. Гравиметрическое определение Na2SO4 (данное

вещество используется в качестве слабительного средства) основано на реакции получения BaSO4. Известны методики гравиметрического определения органиче-

ских лекарственных веществ, основанные на проведении различных химических реакций.(получение осадка основания/кислоты, обр-е малорастворимых солей, р-ции синтеза)

 

Разложение пробы. Разложение пробы путем растворения (без хим р-ции и с хим р-цией), сплавления и термического разложения. Нежелательные процессы

Разложением пробы называют процесс переведения определяемых компонентов пробы в физическую и химическую форму, которая наиболее приемлема для выбранного метода определения.

Способы разложения пробы зависят от:

• химического состава образца,

• природы определяемого вещества,

• цели выполнения анализа,

• используемого метода определения

Растворение без протекания химических реакций

Одним из лучших растворителей является вода. Для растворения органических веществ используют некоторые органические растворители, например, спирты, хлороформ, диметилформамид, диметилсульфоксид, ацетон и т.д. Иногда в качестве растворителя ис-

пользуют смеси органических веществ с водой (например, водные растворы этанола).

Растворение с участием химических реакций без изменения

Степеней окисления элементов

Чаще всего для такого растворения используют растворы кислот, анионы которых не обладают окислительными свойствами.Наиболее популярным представителем таких кислот является хлороводородная кислота. Реже в качестве растворителя используется разбавленная серная кислота (для неокислительного растворения оксидов, гидроксидов, карбонатов).

Кроме растворения в кислотах применяется растворение в растворе NaOH. Реже в качестве щелочного растворителя используют растворы Na2CO3 (например, для CaSO4, PbSO4) и NH3 (для AgCl).

Растворение, сопровождающееся протеканием окислительно-восстановительных реакций, широко используется при определенииионов металлов в органических матрицах. Ионы металлов связываются с органическими веществами (аминокислотами, белками и др.) настолько прочно, что извлечь их из матрицы можно, только разрушив

органические вещества.

Минерализация – это разрушение органических веществ и материалов на их основе с целью выделения неорганических компонентов (например, ионов металлов) в виде устойчивых и хорошо растворимых соединений, которые затем можно определять соответствующим методом.

Термическое разложение

Термическое разложение пробы проводят путём её нагревания до высокой температуры (иначе говоря, путём сжигания пробы) на воздухе или в атмосфере кислорода.

Термическое разложение пробы чаще всего проводят путём прокаливания её на воздухе в открытых чашках и тиглях при температуре 500-600 °С или сжиганием в колбе, заполненной кислородом.

Прокаливание на воздухе в открытых сосудах используется для определения зольности органических веществ, при определении тяжёлых металлов в биологических объектах (один из способов «сухой» минерализации). К такому способу разложения пробы прибегают тогда, когда объектом для последующего анализа должно быть твёрдое

вещество, а не раствор (например, если анализ будет проводиться атомно-эмиссионным или рентгенофлуоресцентным методами). Данный способ разложения пробы не следует использовать в тех случаях, когда определяемое вещество является летучим.

Сжигание в колбе с кислородом применяют при проведении элементного анализа органических веществ (определении галогенов, серы, фосфора).

Сплавление

Сплавление чаще используется при определении неорганических веществ, чем органических. Измельчённую пробу смешивают с 5-10 кратным избытком реагента и нагревают при определённой температуре, как правило, от 300 до 1000 °С в течение некоторого времени, выбранного опытным путём. Затем получившийся плавень охлаждают и растворяют в воде или кислоте. В качестве реагентов при сплавлении, происходящем без протекания окислительно-восстановительных реакций, используют карбонаты и гидроксиды щелочных металлов, гидросульфат и пиросульфат

калия, смесь Na2CO3 и S. Сплавление, сопровождающееся протеканием окислительно-

восстановительных реакций, является одним из видов «сухой» минерализации. В качестве реагента применяется смесь Na2CO3 и NaNO3 или KNO3. Такой способ минерализации используют, например, в химико-токсикологическом анализе при определении так называемых«металлических ядов»

Нежелательные процессы (часть в-ва теряется или попадает другое). Причины:

материал, из которого изготовлена химическая посуда;

• недостаточная чистота используемых реактивов;

• сорбция веществ на стенках посуды;

• разбрызгивание, распыление пробы;

• потери легколетучих веществ

40=42. Основные понятия мат статистики: случайная величина, функция распределения случайной величины, нормальное распределение, распределение Стьюдента, доверительный интервал. Статистическая обработка и представление результатов анализа.

Случайной величиной называется измеряемая по ходу опыта

численная характеристика, принимающая одно и только одно возможное и наперёд неизвестное значение вследствие действия различных факторов, которые не могут быть заранее учтены.

 

Функцией распределения случайной величины называетсяфункция, определяемая равенством F(x) = P(X ≤ x)

Функция f(x) называется плотностью вероятности непрерыв-

ной случайной величины, если для любых чисел a и b (b > a) выпол-

няется равенство

 

Распределения вероятностей случайных величин могут быть дискретными и непрерывными.

Наиболее важным непрерывным распределением вероятностей, используемых в аналитической химии, является нормальное распределение.

 

Выборкой называется последовательность независимых одинаково распределённых случайных величин. Выборка, пронумерованная в порядке возрастания, т.е. x1, x2... xn, называется вариационным рядом. Сами значения x называются вариантами.

Выборочное среднее - сумма всех значений серии наблюдений, делённая на число наблюдений.

 

Выборочная дисперсия - сумма квадратов отклонений, делённая на число степеней свободы. Число степеней свободы f = n-1 – число переменных, которые могут быть при-

своены произвольно при характеристике данной выборки.

 

выборочное стандартное отклонение - положительный квадратный корень из

выборочной дисперсии.

 

Для характеристики выборок малых объёмов (n <30), взятых из нормально распределённых генеральных совокупностей, используют распределение Стьюдента (t-распределение), представляющее собой распределение случайной величины t

 

 

Доверительным интервалом называется интервал, вероятность попадания значений случайной величины в который равна принятой нами доверительной вероят-

ности 1-α, где α - уровень значимости (в аналитической практике α =0,05).

 

Процесс анализа многостадиен.Перед началом статистической обработки необходимо проверить, не содержат ли полученные результаты грубых погрешностей.

Измерения, в которых обнаружены такие погрешности, должны быть

исключены. Для исключения промахов при работе с выборками малого объёма (n = 4 - 10) можно воспользоваться величиной Q-критерия.

Полученное значение сравнивают с критической (табличной) величиной для Q-критерия. Если оно превышает последнюю, то проверяемый результат является промахом и его необходимо исключить из дальнейших расчётов.

Преобразуем выборку, приведенную в примере в вариационный ряд. Дальше находим выборочное среднее, выборочную дисперсию, выбороч стандарт отклонение, страндарт отклонение от выборочного среднего, относительное стандартное отклонение.

Значащие цифры -все достоверные цифры, входящие в состав численной величины, а также первую следующую за ними недостоверную цифру. 103,2- первые три цифры(1,0 и 3) известны точно, последняя(2) имеет недостоверность, след. 103,2+-0,1.

Положение запятой не влияет на кол-во значащих цифр. Нули в составе числа могут быть как значимыми, так и незначимыми.

 

Принцип округления: если первая цифра, следующая за округляемой, меньше 5, то округляемая цифра не изменяется, если больше 5, то округляемая цифра увеличивается на 1. Если цифра после округляемой точно равна 5, то четную округляемую цифру оставляют без изменений, а нечетную увеличивают на 1.

41. Способы расчета концентрации вещества по величине аналитического сигнала. Понятие «неопределенность измерения» и «погрешность измерения». Виды погрешностей: систематические, случайные, грубые.

см. в 4+

Неопределённость измерения - параметр, связанный с результатом измерения и характеризующий разброс значений (например,ширина доверительного интервала, стандартное отклонение), которые с достаточным основанием могут быть приписаны измеряемой величине.

Погрешность результата - это разность между данным результатом и истинным значением измеряемой величины (абсолютнаяпогрешность Δxi = xi − τ) либо отношение этой разности к истиному значению измеряемой величины (относительная погрешность).

 

Систематическая погрешность -в ходе измерения одной и той же величины остаётся

постоянной или изменяется закономерным образом

 

Случайная погр -причина неизвестна,а величина изменяется от опыта к опыту случайным образом

 

Грубая погр -резко искажает результат анализа и по величине значительно отличается

от ожидаемой.