분석 화학 및 물리적, 화학적 분석 방법. 분석 신호

분석의 물리적 방법

상호작용으로 인한 효과 측정을 기반으로 합니다. 방사선 물질 - 양자 또는 입자의 흐름. 방사선은 시약이 하는 역할과 거의 같은 역할을 합니다. 화학적 분석 방법.측정된 물리적 효과는 신호입니다. 그 결과 여러 또는 그 이상 신호 크기 및 통계 측정. 분석물 처리가 이루어집니다. 신호. 이는 측정되는 구성 요소의 농도 또는 질량과 관련이 있습니다.

사용된 방사선의 특성에 따라 F. m.a. 1) 시료에 흡수된 1차 방사선을 사용하는 방법; 2) 시료에 의해 산란된 1차 방사선을 사용합니다. 3) 샘플에서 방출되는 2차 방사선을 사용합니다. 예를 들어, 질량분석법세 번째 그룹에 속합니다. 여기서 1차 방사선은 전자, 광양자, 1차 이온 또는 기타 입자의 흐름이고 2차 방사선은 기타입니다. 질량과 요금.

실용적인 관점에서. 응용 분야에서는 f.m.a의 다른 분류가 더 자주 사용됩니다. 1) 분광학. 분석 방법 - 원자 방출, 원자 흡수, 원자 형광 분광법 등(예를 들어, 원자흡광분석, 원자형광분석, 적외선, 자외선 분광법), X선 형광법, X선 스펙트럼 미세분석, 질량분석법 등을 포함하여, 전자 상자성 공명그리고 핵 자기 공명,전자분광법; 2) 핵 없는 물리학. 그리고 방사성화학. 방법 - (참조 활성화 분석),핵 감마 공명, 또는 뫼스바우어 분광법, 동위원소 희석법", 3) 다른 방법. X선 회절분석법(참조:회절 방법),

등. 물리의 장점 방법: 샘플 준비의 용이성(대부분의 경우) 및시료, 화학물질에 비해 다양성이 뛰어남 그리고 물리화학적 방법(다성분 혼합물 분석 능력 포함), 폭넓은 동적. 범위(즉, 주요 불순물 및 미량 성분을 결정하는 능력), 종종 농도(농축을 사용하지 않을 경우 최대 10 -8%) 및 질량(10 -10 -10 -20 g) 모두에서 검출 한계가 낮습니다. 극소량의 샘플을 사용할 수 있으며 때로는 수행할 수도 있습니다. 많은 F.m.a. 공간에 대한 전체 분석과 로컬 분석, 레이어별 분석을 모두 수행할 수 있습니다. 단원자 수준까지 분해합니다. F.m.a. 자동화에 편리합니다.

분석물에 물리학적 성과를 활용합니다. 화학은 새로운 분석 방법을 창출합니다. 그래서 결국. 80년대 유도 결합 플라즈마를 이용한 질량 분석법, 핵 마이크로프로브(기록 기반 방법) 엑스레이 방사선, 가속된 이온 빔(보통 양성자)을 연구 중인 샘플에 충격을 가하여 자극합니다. f.m.a.의 적용 영역이 확대되고 있습니다. 자연물과 기술 재료. 이론 개발에서 전환을 통해 개발에 대한 새로운 자극이 주어질 것입니다. 개별 창작 방법의 기초 일반 이론 F.m.a. 그러한 연구의 목적은 물리적인 것을 식별하는 것입니다. 분석 과정에서 모든 연결을 제공하는 요소. 분석물 간의 정확한 관계를 찾아냅니다. 결정되는 구성요소를 포함하는 신호는 비교 샘플이 필요하지 않은 "절대적인" 분석 방법을 생성할 수 있는 길을 열어줍니다. 일반 이론의 생성은 F. m.a.의 비교를 용이하게 할 것입니다. 그중에서도 특정 분석물질을 해결하기 위한 올바른 방법 선택이 중요합니다. 작업, 분석 조건 최적화.

문학.: Danzer K., Tan E., Molch D., 분석. 체계적인 검토, 트랜스. 독일어, M., 1981; Ewing G., 도구적 방법 화학 분석, 트랜스. 영어, M., 1989에서; Ramendik G.I., Shishov V.V., "분석 화학 저널", 1990, v. 45, no. 237-48; Zolotev Yu. A., 분석 화학: 문제 및 성과, M., 1992. G. I. 라멘딕.

화학 백과사전. - M.: 소련 백과사전. 에드. I. L. 크누얀트. 1988 .

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서적

연구의 물리적 방법과 화학 분석에서의 실제 적용. 교과서, Ya. N. G. Yaryshev, Yu. N. Medvedev, M. I. Tokarev, A. V. Burikhina, N. N. Kamkin. 지도 시간학문 연구에 사용하기 위한 것: ` 물리적 방법연구', '식품의 표준화 및 인증', '화학' 환경``,``위생…

분석화학의 주요 목적- 수행 중인 작업에 따라 정확성, 고감도, 신속성 및/또는 분석 선택성을 보장합니다. 미세 물체 분석(미세화학 분석 참조), 국소 분석(한 지점, 표면 등) 수행, 샘플을 파괴하지 않고 분석(참조)을 가능하게 하는 방법이 개발되고 있습니다. 비파괴 분석),멀리 떨어진 곳에서(원격 분석), 연속 분석(예: 흐름에서), 그리고 결정되는 성분이 어떤 화합물의 형태와 어떤 상에 존재하는지 확인(상 분석)합니다. 분석 화학 발전의 중요한 추세는 분석 자동화(특히 기술 프로세스 제어)와 수학화(특히 컴퓨터의 광범위한 사용)입니다.

구조. 분석 화학의 세 가지 주요 영역은 다음과 같이 구별될 수 있습니다: 일반 이론적 기초; 분석 방법 개발; 개별 물체의 분석 화학. 분석 목적에 따라 정성 분석과 정량 분석이 구분됩니다. 첫 번째 작업은 분석된 샘플의 구성 요소를 감지하고 식별하는 것이고, 두 번째 작업은 농도 또는 질량을 결정하는 것입니다. 어떤 성분을 검출하거나 결정해야 하는지에 따라 동위원소 분석, 원소 분석, 구조군 분석(기능 분석 포함), 분자 분석, 상 분석이 있습니다. 분석 대상의 특성에 따라 무기물과 무기물로 구분됩니다. 유기물.

이론적으로는 분석 화학의 기본에서 결과의 통계적 처리를 포함한 화학 분석의 계측은 중요한 위치를 차지합니다. 분석 화학 이론에는 분석 샘플의 선택 및 준비에 대한 연구가 포함됩니다. 분석 계획을 작성하고 분석, 컴퓨터 사용 및 국가 경제의 기본을 자동화하는 방법, 원칙 및 방법을 선택하는 방법에 대해 설명합니다. 화학적 결과의 사용. 분석. 분석 화학의 특징은 일반적인 것이 아니라 개체의 개별적이고 특정한 속성과 특성에 대한 연구로 많은 선택성을 보장합니다. 분석 방법. 물리학, 수학, 생물학 등의 업적과의 긴밀한 연결 덕분입니다. 기술 분야(특히 분석 방법과 관련)에서 분석 화학은 과학의 교차점에서 하나의 학문으로 바뀌었습니다.

분석화학에는 분리, 측정(검출) 방법과 처음 두 그룹의 방법을 결합한 하이브리드 방법이 있습니다. 측정 방법은 화학적 분석 방법(중량 분석, 적정법), 물리적 및 화학적 분석 방법(예: 전기화학, 광도 측정, 동역학), 물리적 분석 방법(스펙트럼, 핵 물리 및 기타)으로 구분됩니다. 생물학적 방법분석. 때때로 측정 방법은 화학 반응을 기반으로 한 화학적, 물리적 현상을 기반으로 한 물리적, 환경 변화에 대한 유기체의 반응을 사용하는 생물학적으로 구분됩니다.

분석 화학은 분석 경로 및 방법 선택에 대한 일반적인 접근 방식을 정의합니다. 방법을 비교하는 방법, 상호 호환성 및 조합 조건, 분석을 자동화하는 원리 및 방법이 개발되고 있습니다. 실용적인 목적으로 분석을 사용하여 결과에 대한 아이디어를 제품 품질의 지표, 기술의 명시적 통제 원칙으로 개발할 필요가 있습니다. 프로세스를 통해 비용 효율적인 방법을 창출합니다. 훌륭한 가치다양한 산업 분야에 종사하는 분석가를 위한 국민경제, 방법의 통일 및 표준화가 있습니다. 분석 문제를 해결하는 데 필요한 정보의 양을 최적화하기 위한 이론이 개발되고 있습니다.

분석 방법. 분석되는 시료의 질량이나 부피에 따라 분리 및 측정 방법은 때때로 매크로, 마이크로, 울트라 마이크로 방법으로 구분됩니다.

혼합물의 분리는 일반적으로 시료의 다른 성분의 간섭 영향으로 인해 직접 측정 또는 검출 방법이 올바른 결과를 제공하지 못하는 경우에 사용됩니다. 특히 중요한 것은 소위 상대 농도, 즉 훨씬 더 많은 양의 샘플 주성분에서 소량의 분석 물질 성분을 분리하는 것입니다. 혼합물의 분리는 열역학적 또는 평형, 성분의 특성(이온 교환 상수, 복합체의 안정성 상수) 또는 동역학 매개변수의 차이를 기반으로 할 수 있습니다. 분리방법으로는 크로마토그래피, 추출, 침전, 증류 등이 주로 사용되며, 전착 등 전기화학적 방법도 사용된다.

물리화학적 분석 방법는 물질의 성질에 대한 물질의 물리적 특성의 의존성을 기반으로 하며 분석 신호는 결정되는 구성 요소의 농도 또는 질량과 기능적으로 관련된 물리적 특성의 값입니다. 물리화학적 분석 방법에는 분석 대상 화합물의 화학적 변환, 시료 용해, 분석된 성분의 농도, 간섭 물질 마스킹 등이 포함될 수 있습니다. 분석 신호가 물질의 질량이나 부피인 "고전적인" 화학적 분석 방법과 달리 물리화학적 분석 방법은 방사선 강도, 전류 강도, 전기 전도도, 전위차 등을 분석 신호로 사용합니다.

중요한 실질적인 의미방출과 흡수 연구에 기초한 방법을 가지고 있습니다. 전자기 방사선스펙트럼의 다른 영역에서. 여기에는 분광학(예: 발광 분석, 스펙트럼 분석, 비탁법 및 탁도법 등)이 포함됩니다. 중요한 물리화학적 분석 방법에는 물질의 전기적 특성을 측정하는 전기화학적 방법이 포함됩니다.

소개

현대 분석화학의 주제와 과제. 다양한 자연과학 분야의 발전에 있어 분석화학의 중요성. 차별화와 통합의 이해 자연 과학. 화학과 지질학. 화학 법칙과 지구과학에 대한 중요성. 지질학, 지구화학, 우주 연구 문제 해결에서 분석 화학의 역할: 지구의 물질 구성 결정, 지각, 공부하는 지질 학적 과정자연수의 외부 역학 및 지질 활동 등
현대적인 방법물질의 구성을 연구합니다. 무기 및 유기 물질의 정성 및 정량 분석. 화학적, 물리화학적 및 물리적 분석 방법. 지질학(지질 연구)에서의 방법의 특징과 적용 사례. 구성 및 분석 작업에 따라 개체의 요소를 결정하는 방법을 선택합니다.

I. 분석화학의 이론적 기초

균질계의 화학적 평형
분석화학에 사용되는 균질평형의 주요 유형은 산-염기, 산화환원, 착화평형입니다.
대중행동의 법칙. 가역적 화학 반응의 평형 상수. 이상적이고 실제적인 시스템의 개념. 이상에서 벗어난 이유. 활동, 활동 계수, 이온 강도와의 관계. 요소의 이온 상태. 농도는 총합이고 평형이다. α-계수(몰분율). 열역학적 상수, 실수, 조건부, 이들의 관계.
산-염기 균형. 현대적 표현산과 염기에 대해서. Bronsted-Lowry의 원형질분해 이론. 산-염기 쌍, 산도 및 염기도 상수, 이들의 관계. 이온화 및 해리 과정.
용매의 종류, 자가 프로토리시스 반응. 용매의 이온 생성물. 용매의 레벨링 및 차별화 효과.
산, 염기 및 양쪽성 전해질 용액의 pH 계산. 완충 용액 및 그 특성.
복합체 평형.분류 복합 화합물. 킬레이트, 복합체 내 화합물. 산화 환원 시스템의 잠재력 변화. 복합 화합물의 안정성에 대한 정량적 특성 - 일반 및 단계적 안정성 상수. 분석화학에 사용되는 복합화합물의 종류와 특성. 이온의 검출, 분리, 마스킹 및 언마스킹, 침전물의 용해,
이론적 기초유기 시약과 무기 이온의 상호 작용. 기능적 분석 그룹, 발색단 그룹. L.A. Chugaev의 사이클 형성 규칙. 킬레이트의 안정성에 영향을 미치는 주요 요인은 금속 이온의 성질, 리간드의 염기도 및 치밀도, 공간 요인 등입니다.
화학 분석(이온의 검출, 식별 및 마스킹)에서 유기 시약을 사용하는 주요 방향. 가장 일반적인 유기 시약: 디메틸글리옥심, 8-히드록시퀴놀린 등
복합물. 일반 속성착물과 착물. 이온의 검출, 마스킹 및 정량화를 위한 EDTA(디소듐 에틸렌디아민테트라아세트산)의 주요 용도.
산화환원 균형.가역적 및 비가역적 산화환원 시스템. 평형 전극 전위. 네른스트 방정식. 산화환원 시스템의 표준 전위. 시스템의 실제(형식적) 잠재력에 대한 개념입니다. 형식적 잠재력의 크기에 영향을 미치는 요인. 산화-환원 반응의 방향. 평형 상수 산화 - 환원반응. 평형 상수와 표준 전위 사이의 관계.
산화 환원 반응의 속도. 산화에서 촉매, 유도 반응 - 복원 과정. 분석에 사용되는 주요 산화제 및 환원제입니다.
퇴적암과 변성암이 형성되는 동안 외부 역학 과정에서 산화 환원 반응.

이종 시스템의 균형

고체상의 평형 - 솔루션 시스템.침전 - 분석 화학의 용해 반응. 침전-용해 반응의 열역학적 평형 상수(용해도의 열역학적 곱). 침전의 평형 상태에 대한 조건의 영향 - 용해 반응(용해도의 실제 및 조건부 생성물). 분석 화학에서 용해도 곱 규칙을 사용합니다.
강수량의 형성 및 용해 조건. 결정질 및 무정형 퇴적물. 퇴적물의 성격과 조건에 따른 퇴적물 구조의 의존성. 콜로이드 상태는 퇴적물 형성의 중간 단계입니다. 강수량의 순도. 공침. 이 현상을 이용하여 미세불순물을 농축합니다. 법률 V.G. 클로피나. 규산염 및 기타 광물의 동형 현상.
다양한 조건(pH, 착화합물, 산화-환원 반응, 용액의 이온 강도 및 온도의 영향)에서 용해도를 계산합니다. 동일한 이온의 영향. 소금 효과.
두 액체상 사이의 평형.추출 및 분석 화학에서의 사용. 분배의 법칙. 분포 계수. 액체-액체 시스템의 평형 상수(추출 상수). 화학 분석에 추출을 사용합니다.

분석을 위한 샘플을 준비하고 분석을 수행합니다.

예비 거시 및 현미경 연구. 동종 및 이종 물질 분석을 위한 샘플링, 평균 샘플.
분석물질의 구성에 따라 분석 방식 및 방법을 선택합니다. 분석된 샘플의 분해. 난용성 물체를 용액으로 옮기는 방법: 산 및 알칼리에 용해, 산성 및 알칼리성 플럭스와 융합. 다양한 물체 분석: 광물, 광석, 암석, 자연 및 폐수, 공기.

분석 화학의 도량형 기초.

분석 방법의 특성. 검량선법과 첨가법을 이용한 농도 측정. 검출한계, 측정농도의 하한 및 상한, 민감도계수, 선택성, 분석에 소요되는 시간(표현성).
오류 분류. 체계적이고 무작위적인 오류. 정확성과 재현성. 측정 결과의 통계 처리. 정규분포법칙 무작위 변수. 평균, 분산, 표준편차. 정확성 평가. 두 가지 분석 방법의 분산 및 평균 비교. 분석의 재현성과 정확성을 향상시키는 방법.

II. 분석 방법

탐지 방법

탐지 방법의 목표 및 선택. 화학적, 물리화학적 및 물리적 검출 방법. 정성적 분석. 분석 반응의 특성. 선택적 및 특정 시약. 검출한계를 낮추고 선택성을 높이는 방법 : 착화, 공침, 추출, 부유선광 등을 이용 침전물 형성, 유색 화합물, 가스 발생 반응의 적용. 미세결정, 액적, 발광, 스펙트럼 분석; 분말을 분쇄하여 분석합니다. 유기 시약 사용.
이온의 분석적 분류. 산-염기 및 황화수소 분석 계획. 체계적이고 부분적인 분석 과정. 현장에서 정성적 분석을 표현합니다.

분리 및 농축 방법.

분리 및 농축의 기본 방법.
침전 반응을 이용한 원소 분리. 침전을 위한 유기 및 무기 시약의 적용. 그룹 시약 및 사용 조건. 분석에 가장 자주 사용되는 난용성 화합물의 특성: 탄산염, 크롬산염, 인산염, 옥살산염, 수산화물, 황화물. 금속 황화물의 형성 및 용해 조건. 자연 요소의 이동(농축 및 분산) 법칙 연구에서 퇴적물의 침전 및 용해 과정의 역할.
크로마토그래피분석.방법의 기본 원리. 상의 응집 상태, 분리 메커니즘 및 실험 기법에 따른 크로마토그래피 방법의 분류. 크로마토그램을 얻는 방법.
가장 중요한 이론적 원리. 이론단 이론과 운동 이론. 크로마토그래피의 기본 방정식.
이온 교환 및 이온 교환 크로마토그래피. 가스 크로마토그래피. 액체 크로마토그래피, 종이에 대한 분배 크로마토그래피. 양이온을 분리하고 검출하기 위해 종이 크로마토그래피를 사용합니다.
추출.추출제, 희석제, 추출, 재추출의 개념. 추출조건 정량적 특성추출. 추출 속도. 추출된 화합물의 유형에 따른 추출 시스템의 분류. 추출 방법. 추출을 통한 요소 분리. 유기용매, pH, 마스킹을 선택하여 분리 선택성을 높입니다. 추출 장치.

정량 분석의 화학적 방법

중량 분석 방법

중량 분석의 본질. 직접 및 간접 분석 방법. 가장 중요한 무기 및 유기 침전제. 침전형 및 중량 측정형. 침전 및 중량 측정 형태에 대한 요구 사항. 퇴적물의 침전, 여과 및 세척.
중량 측정의 예(결정화 및 흡습성 물, 이산화탄소, 황, 철, 알루미늄, 바륨, 칼슘, 마그네슘, 인 측정).
탄산염 암석 분석: 세스키산화물 합계 측정, 산화칼슘 및 산화마그네슘 측정.

적정 분석 방법.

적정 분석의 기본 원리 및 방법.
적정 분석의 반응 요구 사항. 측정 도구. 용액의 농도를 표현하는 방법. 다양한 적정 분석 방법에서 등가 질량 표현. 역가. 적정. 적정의 당량점과 종말점. 적정 종료점을 검출하기 위한 화학적 및 물리화학적 방법.
1차 및 2차 표준 용액. 이에 대한 기본 표준 및 요구 사항. Fixanaly. 작업 용액의 농도를 결정하기 위한 개별 부분의 방법 및 피펫팅 방법. 분석 결과 계산.
산-염기 적정.산-염기 적정법의 본질. 작업 솔루션. 산과 염기의 1차 표준용액.
pH 계산 다양한 순간적정. 강하고 약산그리고 이유.
산-염기 적정법의 지표. 지표 이론. 표시기 색상 전환 간격. 적정 지수. 적정 종료점을 설정하기 위한 지시약을 선택합니다. 적정 오류.
산-염기 적정법의 실제 적용. 제거 가능하고 영구적인 물 경도 결정. 탄산염과 알칼리, 탄산염과 중탄산염의 혼합물을 분석합니다. 암모늄염의 결정.
적정 중 산화환원 전위의 변화. 적정 곡선. 적정 점프에 영향을 미치는 요인. 적정 종말점을 검출하는 방법. 산화환원 지표.
적정 분석의 기본 산화환원 방법: 요오드법, 망가나토법, 이색법. 구리(II)의 요오드 측정. 철, 수분 산화성의 과망간 측정 측정. 철의 이색법 측정.
적정법에 사용되는 복합화 반응 및 이에 대한 요구 사항. 복잡성 측정. 적정 곡선. 적정 점프의 크기에 영향을 미치는 요인. 복합체 측정의 지표. 물 경도, 칼슘, 마그네슘의 복합 측정.
정량 분석의 화학적 방법의 도량형 특성.

물리화학적 및 물리적 분석 방법

물리화학적 및 물리적 분석 방법의 기본 원리. 그들의 간략한 설명그리고 의미. 분석 방법의 분류. 전기화학적 및 분광학적 방법. 지구화학적 연구를 위한 그들의 역할. 분석물을 파괴하지 않고 분석합니다.
암석, 광석, 광물을 분석할 때 수행되는 작업에 따라 분석 방법을 선택합니다. 암석의 불순물 분석(질량분석, 동위원소 분석, X선 분석 방법) 분석 결과의 처리 및 제시.

전기화학적 분석 방법.

전기화학적 분석 방법의 일반적인 특성. 그들의 분류. 잠재적인 측정. 전기화학 셀. 가역적 및 비가역적 전기화학 반응. 전기화학적 분석 방법의 감도와 선택성.
전위차법.직접 전위차법. 전극의 분류 및 특성. 표시기 및 기준 전극. Ionometry: 방법의 기본 개념 및 원리. 이온 선택성 전극의 분류. 선택성 계수. 이온 선택성 전극을 사용하여 중산도(pH), 질산 불화물 및 기타 이온(나트륨, 칼륨)의 전위차 측정. 전극 교정법과 첨가법에 의한 농도 측정.
전위차 적정 . 화학 및 전기화학(지시자) 반응에 대한 요구 사항. 다양한 유형의 반응 사용: 산-염기, 침전, 착화 및 산화-환원. 표시기 및 기준 전극. 전위차계, pH 측정기의 개략도. 실제 적용 사례(산, 코발트 등의 혼합물 측정)
전압전류법. 폴라로그래픽 분석 방법. 폴라로그래픽 셀. 표시 전극과 기준 전극. 전압전류법의 표시 전극. 폴라로그램의 획득과 특징. 일코비치 방정식. 폴라로그래픽 파동 방정식. 반파 잠재력. 정성적 및 정량적 폴라로그래픽 분석. 폴라로그래픽 분석의 가능성, 장점 및 단점. 현대적인 유형의 폴라로그래피. 광물, 광석, 천연수 및 환경 물체의 주요 성분과 불순물을 측정하기 위한 전압전류법의 실제 적용 사례입니다.
전류측정 적정.방법의 본질. 표시 전극. 표시 전극의 전위를 선택합니다. 적정 곡선의 유형. 실제 사용 사례.
전기량 측정. 이론적 기초. 전위차 및 정전류 전기량 측정에서 전기량을 결정하는 방법. 직접 전기량 측정 및 전기량 측정 적정. 적정 종료점 결정. 적정제의 전기화학적 생성. 이 방법의 실제 적용, 장점 및 단점. 미량의 산, 알칼리 정량, 산화제 정량 등
전기화학적 분석 방법의 도량학적 특성.

분광학적 분석 방법.

전자기 방사선과 물질의 상호 작용 중에 화학적 및 분석적 정보를 얻습니다. 스펙트럼 유형 및 여기 방법에 따른 분광 분석 방법 분류.
원자 방출 분광학.방출 스펙트럼. 여기 소스로서 아크 및 스파크 방전. 플라즈마 토치, 유도 결합 플라즈마. 스펙트럼 선의 강도에 영향을 미치는 요인. 방출분광학 실습. 샘플 준비 및 방전 도입. 정성적 및 정량적 분석. 화학 - 스펙트럼 분석 방법.
화염 방출 측광법.흥분의 원천으로서의 불꽃. 화염에서 일어나는 과정. 화학 반응불길 속에서. 원자화 정도에 영향을 미치는 요인. 용액 내 원소 농도에 대한 방사선 강도의 의존성.
배출 분석 방법의 실제 적용 사례. 알칼리 및 알칼리토류 원소 측정. 암석, 광석, 광물, 물의 미량 금속 측정. 환경 물체 연구에 원자 방출 방법을 적용합니다.
원자 흡수 분광법.방법의 기본. 전자기 복사 흡수의 법칙. 원자 흡수층을 얻는 방법(화염 및 전열 원자화) 방사선원, 그 특성(중공음극램프, 레이저). 원자 흡수 측정의 원리. 이 방법의 특징, 장점 및 단점. 지질학에서 원자흡수법의 실제 적용 사례.
분자흡수분광법(분광광도법).분광광도계 분석의 이론적 기초. 빛 흡수의 기본 법칙. 부게-램버트-비어 법칙. 빛 흡수를 특징짓는 양: 광학 밀도 및 투과율. 몰 흡수 계수. 실제 및 겉보기(평균) 몰 흡수 계수의 개념입니다. 흡수 법칙에서 벗어나는 이유. 광도법을 사용하여 농도를 결정하는 방법: 검량선법, 첨가법, 시차광도법.
광도 측정 반응을 수행하기 위한 최적의 조건 선택. 광도 분석 단계. 일부 원소(철, 티타늄, 니켈, 인, 규소 등)의 광도 측정.
발광.방법의 주요 특징. 다양한 종류발광과 그 분류. 분자발광의 기본 원리. 스톡스-롬멜 법칙. 흡수 및 발광 스펙트럼의 거울 대칭 규칙. 실제 응용 사례(희토류 원소, 우라늄, 알루미늄 등의 측정)
분광학적 분석 방법의 도량학적 특성.

III. 실제 수업
요소를 감지하고 분리하는 방법.

공부하는 특징적인 반응일부 양이온과 음이온. 침전-용해, 추출 및 종이 크로마토그래피 방법을 사용한 양이온의 분리 및 검출. 광물, 암석, 광석의 주요 성분 및 불순물 검출( 시험).

요소의 정량적 결정 방법.
화학적 분석 방법

중량 분석 방법.샘플 내 바륨 및 황산염 이온 측정(테스트)
작업 옵션: 칼슘 측정. 철의 결정. 알루미늄의 정의. 탄산염 암석의 세스키산화물 측정. 미네랄의 결정수 측정.
적정분석 방법. 산-염기 적정. 알칼리 2차 표준용액과 옥살산 1차 표준용액을 제조한다. 알칼리 용액의 표준화.
농도의 결정 염산. (시험). 측정 결과의 통계 처리. 작업 옵션: 암모늄염 측정.
착화합물 적정.탄산염 암석의 칼슘과 마그네슘의 복합 측정(테스트).
작업 옵션: 총 물 경도의 복합적 측정.
산화환원 적정.구리(II)의 요오드 측정 측정(테스트). 철분의 이색 분석 측정(테스트).

물리화학적 분석 방법.

코발트의 전위차 결정(테스트 작업). 작업 옵션: 인산의 전위차 적정.
이온 선택성 전극을 사용하여 자연수에서 불소 이온(또는 개별 이온: 질산염, 나트륨, 칼륨)을 측정합니다(테스트 작업).
전압전류 스펙트럼(구리, 카드뮴, 납, 니켈, 아연)의 제거 및 해석(테스트 작업)
정량적 전압전류법 분석. 검량선 방법 또는 추가 방법(시험 작업)을 사용하여 물질의 농도를 결정합니다.
티오황산염 이온(또는 염산)의 전기량 적정(시험).
아연의 전류측정 적정. (선택적 작업).
원소(철, 니켈, 망간, 티타늄, 규소 또는 인)의 광도 측정(테스트).
시차 분광 광도법(테스트 작업)을 통해 고농도 원소(망간, 니켈, 구리 등)를 측정합니다.
지르코늄 또는 유기 염료의 발광 측정(테스트 작업)
구리(아연, 망간, 철)의 원자 흡수 측정
나트륨과 칼륨의 원자 방출(불꽃) 측정.
알코올(탄화수소) 혼합물의 가스 크로마토그래피 측정.

분석 화학의 기초(Yu.A. Zolotov 편집). 2 권의 책. 일반적인 질문. 분리 방법. 화학 분석 방법. 중.: 대학원. 2004. 361, 503 pp. 시리즈 “고전대학 교과서”.
분석화학의 기초. 실용 가이드. 대학을 위한 교과서. 에드. Yu.A. Zolotova. 남: 고등학교요. 2001. 463p.
분석화학의 기초. 작업 및 질문. 대학을 위한 교과서. 에드. Yu.A. Zolotova. 남: 고등학교요. 2004. 412p.
E.N. 도로코바, G.V. Prokhorova. 분석화학. 물리화학적 분석 방법. M.: 고등학교, 1991.

추가 읽기

D. 스쿠그, D. 웨스트. 분석화학의 기초: 2부 M.: 1979
V.P. 분석화학. 파트 1-2 M.: 고등 학교, 1989.

프로그램이 컴파일되었습니다.
협회 비터 I.P.
편집자
교수 Shekhovtsova T.N.

물질에 대한 연구는 다소 복잡하고 흥미로운 문제입니다. 결국, 그들은 순수한 형태로 자연에서 거의 발견되지 않습니다. 대부분 이들은 혼합물입니다. 복잡한 구성, 구성 요소를 분리하려면 특정 노력, 기술 및 장비가 필요합니다.

분리 후에는 물질이 특정 분류에 속하는지, 즉 식별하는 것을 정확하게 결정하는 것도 마찬가지로 중요합니다. 끓는점과 녹는 점을 결정하고 계산하십시오. 분자량, 방사능 확인 등 일반적으로 탐색하십시오. 이를 위해 물리화학적 분석 방법을 포함한 다양한 방법이 사용됩니다. 그것들은 매우 다양하며 일반적으로 특수 장비를 사용해야 합니다. 이에 대해서는 더 자세히 논의할 것입니다.

물리화학적 분석 방법: 일반 개념

화합물을 식별하는 방법은 무엇입니까? 이는 물질의 모든 물리적 특성이 구조에 직접적으로 의존하는 방법입니다. 화학 성분. 이러한 지표는 각 화합물마다 엄격하게 개별적이므로 물리화학적 연구 방법은 매우 효과적이며 구성 및 기타 지표를 결정하는 데 100% 결과를 제공합니다.

따라서 물질의 다음 특성을 기초로 삼을 수 있습니다.

광흡수능력;
열전도율;
전기 전도성;
비등점;
용융 및 기타 매개변수.

물리화학적 연구 방법은 순수하게 연구하는 방법과 상당한 차이가 있습니다. 화학적 방법물질 식별. 작업의 결과로 가역적이든 비가역적이든 반응, 즉 물질의 변형이 발생하지 않습니다. 일반적으로 화합물은 질량과 구성 모두 그대로 유지됩니다.

이러한 연구 방법의 특징

이러한 물질 측정 방법에는 몇 가지 주요 특징이 있습니다.

장비에는 불순물이 필요하지 않으므로 연구 시료는 절차 전에 불순물을 제거할 필요가 없습니다.
물리화학적 분석 방법에는 높은 수준감도는 물론 선택성도 높아졌습니다. 따라서 분석을 위해 매우 적은 양의 테스트 샘플이 필요하므로 이러한 방법이 매우 편리하고 효과적입니다. 전체 습윤 질량에 무시할 수 있는 양으로 포함된 원소를 결정해야 하는 경우에도 이는 표시된 방법에 장애가 되지 않습니다.
분석에는 몇 분 밖에 걸리지 않으므로 짧은 지속 시간, 즉 표현력이 또 다른 특징입니다.
고려 중인 연구 방법에는 값비싼 지표를 사용할 필요가 없습니다.

분명히 장점과 특징은 활동 분야에 관계없이 거의 모든 연구에서 물리화학적 연구 방법을 보편적이고 수요가 많도록 만들기에 충분합니다.

그러한 방법의 실제 적용

고려중인 작업 방법의 사용 영역은 매우 다양하지만 물론 모두 어떤 식 으로든 과학이나 기술과 관련이 있습니다. 일반적으로 몇 가지 기본 예를 제공할 수 있으며, 이를 통해 그러한 방법이 정확히 필요한 이유가 분명해집니다.

생산 과정에서 복잡한 기술 프로세스의 흐름을 제어합니다. 이러한 경우 작업 체인의 모든 구조적 링크를 비접촉식으로 제어하고 추적하려면 장비가 필요합니다. 동일한 장비는 문제와 오작동을 기록하고 시정 및 예방 조치에 대한 정확한 정량적, 정성적 보고서를 제공합니다.
화학물질을 운반하는 중 실무반응 생성물 수율의 정성적 및 정량적 측정을 목적으로 합니다.
정확한 원소 조성을 결정하기 위해 물질 샘플을 검사합니다.
샘플 전체 질량에서 불순물의 양과 품질을 결정합니다.
반응의 중간, 주요 및 2차 참가자를 정확하게 분석합니다.
물질의 구조와 그것이 나타내는 특성에 대한 자세한 보고서입니다.
새로운 요소를 발견하고 그 속성을 특성화하는 데이터를 얻습니다.
경험적으로 얻은 이론적 데이터의 실제 확인.
다양한 기술 분야에 사용되는 고순도 물질을 분석하는 작업입니다.
지시약을 사용하지 않고 용액을 적정하면 장치 작동 덕분에 더 정확한 결과를 얻을 수 있고 완전히 간단한 제어가 가능합니다. 즉, 인적 요소의 영향이 0으로 감소합니다.
기본 물리화학적 분석 방법을 통해 다음의 구성을 연구할 수 있습니다.

탄산수;
탄산수;
규산염;
운석 및 이물질;
금속 및 비금속;
합금;
유기 및 무기 물질;
단결정;
희귀 및 미량 원소.

방법 사용 영역

원자력;
물리학;
화학;
무선 전자공학;
레이저 기술;
우주 연구 및 기타.

물리화학적 분석 방법의 분류는 해당 분석 방법이 연구에 얼마나 포괄적이고 정확하며 보편적인지 확인하는 것뿐입니다.

전기화학적 방법

이러한 방법의 기본은 다음과 같은 반응입니다. 수용액그리고 전류의 영향을 받는 전극, 즉 간단히 말해 전기분해에 사용됩니다. 따라서 이러한 분석방법에 사용되는 에너지의 종류는 전자의 흐름이다.

이러한 방법에는 물리화학적 분석 방법에 대한 자체 분류가 있습니다. 이 그룹에는 다음 종이 포함됩니다.

전기 중량 분석. 전기분해 결과에 따라 전극에서 대량의 물질을 제거한 후 무게를 측정하고 분석합니다. 이것이 화합물의 질량에 대한 데이터를 얻는 방법입니다. 이러한 작업의 종류 중 하나는 내부 전기 분해 방법입니다.
폴라로그래피. 전류 강도 측정을 기반으로합니다. 용액에서 원하는 이온의 농도에 정비례하는 것이 바로 이 지표입니다. 용액의 전류측정 적정은 고려된 폴라로그래픽 방법의 변형입니다.
전기량 측정은 패러데이의 법칙을 기반으로 합니다. 공정에 소비된 전기량을 측정한 후 용액의 이온 계산을 진행합니다.
전위차법 - 측정 기반 전극 전위그 과정에 참여하는 사람.

고려되는 모든 과정은 물질의 정량 분석을 위한 물리적, 화학적 방법입니다. 전기화학적 연구 방법을 사용하여 혼합물을 구성 성분으로 분리하고 구리, 납, 니켈 및 기타 금속의 양을 결정합니다.

유령 같은

이는 전자기 복사 과정을 기반으로 합니다. 사용된 방법에도 분류가 있습니다.

화염 측광. 이를 위해 시험 물질을 화염에 분사합니다. 많은 금속 양이온은 특정 색상을 나타내므로 이러한 방식으로 식별이 가능합니다. 이들은 주로 알칼리 및 알칼리 토금속, 구리, 갈륨, 탈륨, 인듐, 망간, 납, 심지어 인과 같은 물질입니다.
흡수 분광학. 분광 광도법과 비색법의 두 가지 유형이 포함됩니다. 기본은 물질에 흡수되는 스펙트럼을 결정하는 것입니다. 이는 방사선의 가시광선 부분과 뜨거운(적외선) 부분 모두에서 작동합니다.
탁도계.
비탁법.
발광 분석.
굴절계 및 편광계.

분명히, 이 그룹에서 고려되는 모든 방법은 물질의 정성 분석을 위한 방법입니다.

배출 분석

이로 인해 전자파가 방출되거나 흡수됩니다. 이 지표를 바탕으로 판단할 수 있습니다. 품질 구성물질, 즉 연구 샘플에 어떤 특정 요소가 포함되어 있는지입니다.

크로마토그래피

물리화학적 연구는 종종 다양한 환경에서 수행됩니다. 이런 경우에는 매우 편리하고 효과적인 방법크로마토그래피가 됩니다. 그들은 다음과 같은 유형으로 구분됩니다.

흡착액. 핵심에 다른 능력흡착 성분.
가스 크로마토그래피. 또한 흡착 용량을 기준으로 하며 증기 상태의 가스 및 물질에만 적용됩니다. 제품이 분리되어야 하는 혼합물로 나올 때 유사한 응집 상태의 화합물을 대량 생산하는 데 사용됩니다.
분할 크로마토그래피.
산화 환원.
이온 교환.
종이.
얇은 층.
퇴적성.
흡착 복합체.

열의

물리화학적 연구에는 물질의 형성 또는 분해열에 기초한 방법의 사용도 포함됩니다. 이러한 방법에는 자체 분류도 있습니다.

열 분석.
열중량 측정.
열량 측정.
엔탈포메트리.
팽창계.

이 모든 방법을 사용하면 열량을 결정할 수 있습니다. 기계적 성질, 물질의 엔탈피. 이러한 지표를 기반으로 화합물의 구성이 정량적으로 결정됩니다.

분석화학 방법

이 화학 부분은 고유한 특성을 가지고 있습니다. 주요 업무분석가가 직면한 임무는 물질 구성의 질적 결정, 식별 및 정량적 회계입니다. 이와 관련하여 분석 분석 방법은 다음과 같이 나뉩니다.

화학적인;
생물학적;
물리 화학적.

우리는 후자에 관심이 있으므로 물질을 결정하는 데 어떤 것이 사용되는지 고려할 것입니다.

분석 화학의 주요 물리화학적 방법 유형

분광학 - 위에서 설명한 것과 모두 동일합니다.
질량 스펙트럼 - 전기 및 자기장자유 라디칼, 입자 또는 이온에. 물리화학적 분석 실험실 보조원은 지정된 역장의 결합 효과를 제공하며 입자는 전하와 질량의 비율에 따라 별도의 이온 흐름으로 분리됩니다.
방사성 방법.
전기화학.
생화학.
열의.

이러한 가공방법을 통해 물질과 분자에 대해 무엇을 배울 수 있나요? 첫째, 동위원소 조성이다. 또한 반응 생성물, 특히 순수한 물질의 특정 입자 함량, 찾고 있는 화합물의 질량 및 과학자에게 유용한 기타 사항도 있습니다.

따라서 분석 화학 방법은 이온, 입자, 화합물, 물질 및 그 분석에 대한 정보를 얻는 중요한 방법입니다.

분석의 물리적 방법, 상호작용으로 인한 효과 측정을 기반으로 합니다.

방사선 물질 - 양자 또는 입자의 흐름. 방사선은 화학적 분석 방법에서 시약과 거의 동일한 역할을 합니다. 측정된 물리적 효과는 신호입니다. 그 결과 여러 또는 그 이상 신호 크기 및 통계 측정. 분석물 처리가 이루어집니다. 신호. 이는 측정되는 구성 요소의 농도 또는 질량과 관련이 있습니다.

사용된 방사선의 특성에 따라 물리적 분석 방법은 세 그룹으로 나눌 수 있습니다. 1) 시료에 흡수된 1차 방사선을 사용하는 방법; 2) 시료에 의해 산란된 1차 방사선을 사용합니다. 3) 샘플에서 방출되는 2차 방사선을 사용합니다. 예를 들어, 질량 분석법은 세 번째 그룹에 속합니다. 여기서 1차 방사선은 전자, 광양자, 1차 이온 또는 기타 입자의 흐름이고 2차 방사선은 분해 이온입니다. 질량과 요금.

물리의 장점 방법: 시료 준비(대부분의 경우)가 용이하고 시료의 정성 분석이 가능하며 화학적 방법에 비해 다양성이 뛰어납니다. 그리고 물리화학적 방법(다성분 혼합물 분석 능력 포함), 폭넓은 동적. 범위(즉, 주요 불순물 및 미량 성분을 결정하는 능력), 종종 농도(농축을 사용하지 않을 경우 최대 10 -8%) 및 질량(10 -10 -10 -20 g) 모두에서 검출 한계가 낮습니다. 극소량의 샘플을 사용하여 때로는 비파괴 분석을 수행할 수 있습니다. 다양한 물리적 분석 방법을 사용하면 공간에 대한 총체적 분석, 로컬 분석, 레이어별 분석을 모두 수행할 수 있습니다. 단원자 수준까지 분해합니다. 물리적 분석 방법은 자동화에 편리합니다.

분석물에 물리학적 성과를 활용합니다. 화학은 새로운 분석 방법을 창출합니다. 그래서 결국.

80년대 유도 결합 플라즈마 질량 분석법과 핵 마이크로프로브(연구 대상 샘플에 가속 이온 빔, 일반적으로 양성자 충격을 가하여 여기되는 X선을 기록하는 방법)가 나타났습니다.