Analüütiline keemia- See on jaotis, mis võimaldab teil kontrollida toodete tootmist ja kvaliteeti erinevates majandussektorites. Loodusvarade uurimine põhineb nende uuringute tulemustel. Saastumise määra kontrollimiseks kasutatakse analüütilise keemia meetodeid keskkond.
Analüüs on peamine võimalus sööda, väetiste, muldade, põllumajandussaaduste keemilise koostise määramiseks, mis on oluline agrotööstussektori normaalseks toimimiseks.
Kvaliteetne ja kvantitatiivne keemia asendamatu biotehnoloogias, meditsiinilises diagnostikas. Paljude teadusvaldkondade tõhusus ja tulemuslikkus sõltuvad uurimislaborite varustusastmest.
Analüütiline keemia on teadus, mis võimaldab teil määrata aine koostist ja keemilist struktuuri. Tema meetodid aitavad vastata küsimustele, mis on seotud mitte ainult aine koostisosade, vaid ka nende kvantitatiivse suhtega. Nende abiga saate aru, millises vormis konkreetne komponent uuritavas aines on. Mõnel juhul saab neid kasutada komposiitkomponentide ruumilise paigutuse määramiseks.
Meetodite üle mõeldes laenatakse teavet sageli seotud teadusvaldkondadest, kohandatakse seda konkreetse uurimisvaldkonnaga. Milliseid küsimusi analüütiline keemia lahendab? Analüüsimeetodid võimaldavad arendada teoreetilisi aluseid, määrata nende kasutamise piire, hinnata metroloogilisi ja muid tunnuseid ning luua meetodeid erinevate objektide analüüsimiseks. Neid uuendatakse, moderniseeritakse pidevalt, muutuvad mitmekülgsemaks ja tõhusamaks.
Analüüsimeetodist rääkides lähtuvad nad põhimõttest, mis pannakse määratletava omaduse ja koostise vahelise kvantitatiivse seose väljendusse. Valitud läbiviimise meetodid, sealhulgas häirete tuvastamine ja kõrvaldamine, praktiliste tegevuste seadmed ja tehtud mõõtmiste töötlemise võimalused.
Teadmiste põhivaldkondi on kolm:
Kaasaegne analüütiline keemia on kvalitatiivse ja kvantitatiivse analüüsi kombinatsioon. Esimene osa käsitleb analüüsitavas objektis sisalduvate komponentide probleemi. Teine annab teavet aine ühe või mitme osa kvantitatiivse sisalduse kohta.
Need jagunevad järgmistesse rühmadesse: proovide võtmine, proovide lagundamine, komponentide eraldamine, nende tuvastamine ja määramine. On ka hübriidmeetodeid, mis ühendavad eraldamise ja määratluse.
Kõige olulisemad on määramismeetodid. Need jagunevad vastavalt analüüsitava omaduse olemusele ja teatud signaali registreerimise variandile. Analüütilise keemia probleemid hõlmavad sageli teatud komponentide arvutamist, mis põhineb keemilised reaktsioonid. Selliste arvutuste tegemiseks on vaja kindlat matemaatilist alust.
Analüütilise keemia meetoditele kehtivate peamiste nõuete hulgas tõstame esile:
Analüüsimeetodi valikul on oluline selgelt teada uuringu eesmärki ja eesmärke, hinnata olemasolevate meetodite peamisi eeliseid ja puudusi.
Analüütilise keemia keemiline meetod põhineb teatud ühenditele iseloomulikel kvalitatiivsetel reaktsioonidel.
Pärast proovide võtmise ja proovi ettevalmistamise lõpetamist viiakse läbi keemilise analüüsi etapp. See on seotud komponentide tuvastamisega segus, selle kvantitatiivse sisalduse määramisega.
Analüütiline keemia on teadus, milles on palju meetodeid, üks neist on signaal. Analüütiline signaal on füüsilise suuruse mitmete mõõtmiste keskmine viimane etapp analüüs, mis on funktsionaalselt seotud soovitud komponendi sisuga. Kui on vaja teatud elementi tuvastada, kasutavad nad analüütilist signaali: sete, värv, joon spektris. Komponendi koguse määramine on seotud lademe massi, spektrijoonte intensiivsuse ja voolutugevusega.
Maskeerimine on keemilise reaktsiooni pärssimine või täielik mahasurumine nende ainete juuresolekul, mis võivad muuta selle kiirust või suunda. Maskeerimist on kahte tüüpi: tasakaaluline (termodünaamiline) ja mittetasakaaluline (kineetiline). Esimesel juhul luuakse tingimused, mille korral reaktsioonikonstant väheneb nii palju, et protsess kulgeb ebaoluliselt. Maskeeritud komponendi kontsentratsioon on analüütilise signaali usaldusväärseks fikseerimiseks ebapiisav. Kineetiline maskeerimine põhineb analüüdi ja maskeeritava aine kiiruste erinevuse kasvul konstantse reagendiga.
Kontsentreerimine ja eraldamine on tingitud teatud teguritest:
Eraldamine on protsess, mille abil saab algses segus olevaid komponente üksteisest eraldada.
Kontsentratsioon on toiming, mille tõttu suureneb väikeste elementide arvu ja makrokomponentide arvu suhe.
Sade sobib mitmete eraldamiseks. Kasutage seda koos määramismeetoditega, mis on loodud tahketest proovidest analüütilise signaali saamiseks. Jaotus põhineb vesilahustes kasutatavate ainete erineval lahustuvusel.
Analüütilise keemia osakond hõlmab laboriuuringud seotud ekstraheerimisega. Selle all mõeldakse aine füüsikalis-keemilist protsessi segunematute vedelike vahel. Ekstraheerimist nimetatakse ka massiülekande protsessiks keemiliste reaktsioonide käigus. Sellised uurimismeetodid sobivad makro- ja mikrokomponentide ekstraheerimiseks, kontsentreerimiseks, samuti rühma- ja individuaalseks isoleerimiseks erinevate looduslike ja. tööstusrajatised. Need tehnikad on lihtsad ja kiiresti teostatavad, tagavad suurepärase kontsentreerimise ja eraldamise tõhususe ning ühilduvad täielikult erinevate tuvastamismeetoditega. Tänu ekstraheerimisele on võimalik arvestada lahuses oleva komponendi olekuga at erinevad tingimused, samuti selle füüsikalis-keemiliste omaduste kindlakstegemiseks.
Seda kasutatakse ainete kontsentreerimiseks ja eraldamiseks. Sorptsioonitehnoloogiad tagavad segu eraldamise hea selektiivsuse. See on aurude, vedelike, gaaside absorbeerimise protsess sorbentide (tahkel põhinevate absorbeerijate) poolt.
Mida analüütiline keemia veel teeb? Õpik sisaldab teavet elektrilahenduse meetodi kohta, mille käigus kontsentreeritud või eraldatud aine sadestatakse tahketele elektroodidele kujul. lihtne aine või ühenduse osana.
Elektrolüüs põhineb konkreetse aine sadestamisel, kasutades elektrivool. Kõige tavalisem variant on madala aktiivsusega metallide katoodsadestamine. Elektroodi materjaliks võib olla plaatina, süsinik, vask, hõbe, volfram.
See põhineb erineva laenguga osakeste kiiruste erinevustel elektriväli pinge, osakeste suuruse muutmisel. Praegu eristatakse analüütilises keemias kahte elektroforeesi vormi: lihtne (frontaalne) ja kandjal (tsoon). Esimene võimalus sobib väikese koguse lahuse jaoks, mis sisaldab eraldatavaid komponente. See asetatakse torusse, kus on lahused. Analüütiline keemia selgitab kõiki katoodil ja anoodil toimuvaid protsesse. Tsoonielektroforeesis viiakse osakeste liikumine läbi stabiliseerivas keskkonnas, mis hoiab neid paigal pärast voolu väljalülitamist.
Tsementeerimismeetod seisneb taastamises koostisosad märkimisväärse negatiivse potentsiaaliga metallidel. Sellisel juhul toimub korraga kaks protsessi: katood (koos komponendi vabanemisega) ja anood (tsementeeriv metall lahustub).
Destilleerimine põhineb erineval volatiilsusel keemilised ained. Toimub üleminek vedelalt vormilt gaasilisse olekusse, seejärel kondenseerub, muutudes jälle vedelaks faasiks.
Lihtsa destilleerimisega toimub üheetapiline eraldusprotsess, millele järgneb aine kontsentreerimine. Aurustumise korral eemaldatakse need ained, mis esinevad lenduval kujul. Näiteks võib nende hulgas olla makro- ja mikrokomponente. Sublimatsioon (sublimatsioon) hõlmab aine ülekandmist tahkest faasist gaasiliseks, möödudes vedelast vormist. Sarnast tehnikat kasutatakse juhtudel, kui eraldatavad ained lahustuvad vees halvasti või sulavad halvasti.
Analüütilises keemias on palju võimalusi ühe aine eraldamiseks segust, et tuvastada selle olemasolu uuritavas proovis. Kromatograafia on üks enim kasutatavaid analüüsimeetodeid. See võimaldab tuvastada vedelaid, gaasilisi, tahkeid aineid, mille molekulmass on 1 kuni 106 a. e.m. Tänu kromatograafiale saate täielikku teavet orgaaniliste ainete omaduste ja struktuuri kohta erinevad klassid. Meetod põhineb komponentide jaotusel liikuva ja statsionaarse faasi vahel. Statsionaarne on tahke aine (sorbent) või vedel kile, mis sadestub tahkele ainele.
Liikuv faas on gaas või vedelik, mis voolab läbi statsionaarse osa. Tänu sellele tehnoloogiale on võimalik identifitseerida üksikuid komponente, teostada segu kvantitatiivset koostist ja eraldada see komponentideks.
Lisaks kromatograafiale kasutatakse kvalitatiivses ja kvantitatiivses analüüsis gravimeetrilisi, titrimeetrilisi ja kineetilisi meetodeid. Kõik need põhinevad füüsilisel ja keemilised omadused aineid, võimaldab uurijal tuvastada proovis teatud ühendeid, arvutada nende kvantitatiivne sisaldus. Analüütilist keemiat võib õigustatult pidada üheks kõige olulisemaks teadusharuks.
ANALÜÜTILINE KEEMIA, ainete ja materjalide keemilise koostise määramise teadus ning teatud määral keemiline struktuurühendused. Analüütiline keemia arendab keemilise analüüsi üldteoreetilisi aluseid, töötab välja meetodid uuritava proovi komponentide määramiseks ning lahendab konkreetsete objektide analüüsimise ülesandeid. Analüütilise keemia põhieesmärk on selliste meetodite ja vahendite loomine, mis tagavad olenevalt ülesandest analüüsi täpsuse, kõrge tundlikkuse, kiiruse ja selektiivsuse. Samuti töötatakse välja meetodeid mikroobjektide analüüsimiseks, lokaalseks analüüsiks (punktis, pinnal jne), analüüsimiseks proovi hävitamata, sellest eemal (kauganalüüs), pidevanalüüsiks (näiteks , voolus) ning ka kindlaks teha, millise keemilise ühendi kujul ja millises füüsikalises vormis määratud komponent proovis esineb (materjali keemiline analüüs) ja millisesse faasi see sisaldub (faasianalüüs). Olulised suundumused analüütilise keemia arengus on analüüside automatiseerimine, eriti tehnoloogiliste protsesside juhtimisel, ja matematiseerimine, eelkõige arvutite laialdane kasutamine.
Teaduse struktuur. Analüütilise keemia põhivaldkondi on kolm: üldised teoreetilised alused; analüüsimeetodite arendamine; üksikute objektide analüütiline keemia. Sõltuvalt analüüsi eesmärgist eristatakse kvalitatiivset keemilist analüüsi ja kvantitatiivset keemilist analüüsi. Esimese ülesandeks on tuvastada ja tuvastada analüüsitava proovi komponendid, teise ülesandeks on määrata nende kontsentratsioonid või massid. Olenevalt sellest, milliseid komponente on vaja tuvastada või määrata, on olemas isotoopanalüüs, elemendianalüüs, struktuurirühma (sh funktsionaalne) analüüs, molekulaaranalüüs, materjalianalüüs ja faasianalüüs. Analüüsitava objekti olemuse järgi eristatakse anorgaaniliste ja orgaaniliste ainete, aga ka bioloogiliste objektide analüüsi.
Analüütilise keemia teoreetilistes alustes on olulisel kohal nn kemomeetria, sealhulgas keemilise analüüsi metroloogia. Analüütilise keemia teooria hõlmab ka õpetusi analüütiliste proovide valimisest ja ettevalmistamisest, analüüsiskeemi koostamisest ja meetodite valikust, analüüsi automatiseerimise põhimõtetest ja viisidest, arvutite kasutamisest, samuti põhimõtetest. ratsionaalne kasutamine keemilise analüüsi tulemused. Analüütilise keemia tunnuseks on objektide mitte üldiste, vaid individuaalsete spetsiifiliste omaduste ja omaduste uurimine, mis tagab paljude analüüsimeetodite selektiivsuse. Tänu tihedatele sidemetele füüsika, matemaatika, bioloogia ja erinevaid valdkondi tehnoloogia (eriti kehtib see analüüsimeetodite kohta), on analüütilisest keemiast saamas teaduste ristumiskohas distsipliin. Sageli kasutatakse selle distsipliini teisi nimetusi - analüütika, analüütiline teadus jne.
Analüütilises keemias eristatakse eraldus-, määramis- (tuvastus-) ja hübriidanalüüsimeetodeid, milles tavaliselt kombineeritakse kahe esimese rühma meetodeid. Määramismeetodid jagunevad mugavalt keemilisteks analüüsimeetoditeks (gravimeetriline analüüs, titrimeetriline analüüs, elektrokeemilised analüüsimeetodid, kineetilised analüüsimeetodid), füüsikalisteks analüüsimeetoditeks (spektroskoopiline, tuumafüüsika jne), biokeemilisteks analüüsimeetoditeks ja analüüsimeetoditeks. bioloogiline meetod analüüs. Keemilised meetodid põhinevad keemilistel reaktsioonidel (aine vastastikmõju ainega), füüsikalised meetodid põhinevad füüsikalistel nähtustel (aine vastastikmõju kiirgusega, energiavood), bioloogilised meetodid kasutavad organismide või nende fragmentide reaktsiooni keskkonnas toimuvatele muutustele. .
Peaaegu kõik määramismeetodid põhinevad ainete mõõdetavate omaduste sõltuvusel nende koostisest. Seetõttu on analüütilise keemia oluline valdkond selliste sõltuvuste otsimine ja uurimine, et kasutada neid analüütiliste probleemide lahendamisel. Sel juhul on peaaegu alati vaja leida võrrand omaduse ja koostise vahelise seose kohta, töötada välja meetodid omaduse registreerimiseks (analüütiline signaal), kõrvaldada teiste komponentide häired ja kõrvaldada erinevate tegurite (näiteks , temperatuurikõikumised). Analüütilise signaali väärtus teisendatakse komponentide hulka või kontsentratsiooni iseloomustavateks ühikuteks. Mõõdetavad omadused võivad olla näiteks mass, maht, valguse neeldumine, voolutugevus.
Suurt tähelepanu pööratakse analüüsimeetodite teooriale. teooria keemilised meetodid põhineb ideedel mitmete analüüsis laialdaselt kasutatavate keemiliste reaktsioonide põhitüüpide (happe-aluse, redoks-, kompleksi moodustamise) ja mitmete olulised protsessid(sadestamine, lahustamine, ekstraheerimine). Tähelepanu nendele küsimustele on tinginud analüütilise keemia arengulugu ja vastavate meetodite praktiline tähendus. Kuna aga keemiliste meetodite osakaal väheneb, füüsikaliste, biokeemiliste ja bioloogiliste osakaal aga kasvab, on meetodite teooria täiustamine väga oluline. hiljutised rühmad ja integratsiooni teoreetilised aspektidüksikud meetodid analüütilise keemia üldteoorias.
Arengu ajalugu. Materjalide katseid viidi läbi iidsetel aegadel; näiteks uuriti maake, et teha kindlaks nende sobivus sulatamiseks, erinevaid tooteid - määrata neis kulla ja hõbeda sisaldus. 14.–16. sajandi alkeemikud tegid ainete omaduste uurimisel tohutult eksperimentaalset tööd, pannes aluse keemilistele analüüsimeetoditele. 16-17 sajandil (iatrokeemia periood), uus keemilised meetodid ainete tuvastamine lahuses toimuvate reaktsioonide põhjal (näiteks hõbeioonide avastamine kloriidioonidega sademe moodustamise teel). R. Boyle’i, kes võttis kasutusele mõiste "keemiline analüüs", peetakse teadusliku analüütilise keemia rajajaks.
Kuni 19. sajandi keskpaigani oli analüütiline keemia keemia põhiharu. Sel perioodil avastati palju keemilisi elemente, eraldati mõnede looduslike ainete koostisosad, kehtestati koostise püsivuse ja mitmekordse suhte seadused, massi jäävuse seadus. Rootsi keemik ja mineraloog T. Bergman töötas välja süstemaatilise kvalitatiivse analüüsi skeemi, kasutas aktiivselt analüütilise reaktiivina vesiniksulfiidi ja pakkus välja leegianalüüsi meetodid pärlite saamiseks. 19. sajandil täiustasid süstemaatilist kvalitatiivset analüüsi saksa keemikud G. Rose ja K. Fresenius. Sama sajandit iseloomustasid suured edusammud kvantitatiivse analüüsi arendamisel. Loodi titrimeetriline meetod (prantsuse keemik F. Decroisille, J. Gay-Lussac), oluliselt täiustati gravimeetrilist analüüsi, töötati välja meetodid gaaside analüüsimiseks. Suur tähtsus oli elementaaranalüüsi meetodite väljatöötamisel. orgaanilised ühendid(Yu. Liebig). 19. sajandi lõpul kujunes välja analüütilise keemia teooria, mis põhines ioonide (peamiselt W. Ostwaldi) osalusel lahuste keemilise tasakaalu teoorial. Selleks ajaks olid analüütilises keemias ülekaalus ioonide analüüsimeetodid vesilahustes.
20. sajandil töötati välja orgaaniliste ühendite mikroanalüüsi meetodid (F. Pregl). Pakuti välja polarograafiline meetod (J. Geyrovsky, 1922). Ilmunud on palju füüsikalisi meetodeid, näiteks massispektromeetria, röntgenikiirgus, tuumafüüsika. Suur tähtsus oli kromatograafia avastamisel (M. S. Tsvet, 1903) ja selle loomisel. erinevaid valikuid see meetod, eriti jaotuskromatograafia (A. Martin ja R. Sing, 1941).
Venemaal ja NSV Liidus suur tähtsus analüütilise keemia jaoks oli tal I. A. Menšutkini õpik "Analüütiline keemia" (pidas vastu 16 trükki). M.A. Iljinski ja L.A. Chugaev võtsid praktikas kasutusele orgaanilised analüütilised reaktiivid (19. sajandi lõpp - 20. sajandi algus), N.A. Tananajev töötas välja kvalitatiivse analüüsi tilgameetodi (samaaegselt Austria keemiku F. Feigliga, 1920. aastad). 1938. aastal N.A. Õhekihikromatograafiat kirjeldasid esimestena Izmailov ja M. S. Schreiber. Vene teadlased andsid suure panuse komplekside moodustumise ja selle analüütilise kasutamise uurimisse (I.P. Alimarin, A.K. Babko), orgaaniliste analüütiliste reaktiivide toimeteooriasse, massispektromeetria, fotomeetria meetodite, aatomabsorptsioonspektromeetria () B.V. .. Lvov), analüütilises keemias üksikud elemendid, eriti haruldased ja plaatina ning mitmed esemed - kõrge puhtusastmega ained, mineraalid, metallid ja sulamid.
Praktika nõuded on alati stimuleerinud analüütilise keemia arengut. Nii loodi 1940.–1970. aastatel seoses kõrge puhtusastmega tuuma-, pooljuhtide ja muude materjalide analüüsimise vajadusega sellised tundlikud meetodid nagu radioaktivatsioonianalüüs, sädememassispektromeetria ja keemiline analüüs. spektraalanalüüs, stripping voltammeetria, mis võimaldab määrata kuni 10 -7 -10 -8% lisanditest puhastes ainetes, st 1 osa lisandit 10-1000 miljardi osa põhiaine kohta. Arenguks mustmetallurgia, eriti seoses üleminekuga kiirele BOF-terase tootmisele, on määravaks saanud analüüsi kiirus. Nn kvantomeetrite – fotoelektriliste seadmete kasutamine mitmeelemendilise optilise spektraal- või röntgenanalüüsi jaoks – võimaldab analüüsida sulamise ajal.
Orgaaniliste ühendite komplekssegude analüüsimise vajadus on kaasa toonud gaasikromatograafia intensiivse arengu, mis võimaldab analüüsida kõige keerukamaid, mitukümmend või isegi sadu aineid sisaldavaid segusid. Analüütiline keemia on suuresti kaasa aidanud aatomituuma energia valdamisele, kosmose ja ookeani uurimisele, elektroonika arengule ja bioloogiateaduste edenemisele.
Õppeaine. Olulist rolli mängib analüüsitud materjalide proovide võtmise teooria väljatöötamine; Tavaliselt lahendatakse proovivõtuküsimused ühiselt uuritavate ainete spetsialistidega (näiteks geoloogide, metallurgidega). Analüütiline keemia arendab proovide lagundamise meetodeid – lahustamist, sulatamist, paagutamist jne, mis peaksid tagama proovi täieliku "avamise" ning vältima määratud komponentide kadumist ja saastumist väljastpoolt. Analüütilise keemia ülesannete hulka kuulub selliste üldiste analüüsioperatsioonide nagu mahu mõõtmine, filtreerimine ja kaltsineerimine tehnikate väljatöötamine. Analüütilise keemia üheks ülesandeks on analüütilise aparatuuri arendamise suundade kindlaksmääramine, uute skeemide ja instrumentide kujunduse loomine (mis toimib enamasti analüüsimeetodi väljatöötamise viimase etapina), samuti analüüsimeetodite süntees. uued analüütilised reaktiivid.
Kvantitatiivse analüüsi jaoks on meetodite ja vahendite metroloogilised omadused väga olulised. Sellega seoses uurib analüütiline keemia võrdlusproovide (sh standardproovide) kalibreerimise, valmistamise ja kasutamise probleeme ning muid analüüsi õigsust tagavaid vahendeid. Oluline koht on analüüsitulemuste töötlemisel, eriti arvutitöötlusel. Analüüsitingimuste optimeerimiseks kasutatakse infoteooriat, mustrituvastuse teooriat ja teisi matemaatika harusid. Arvuteid ei kasutata mitte ainult tulemuste töötlemiseks, vaid ka instrumentide juhtimiseks, häirete arvestamiseks, kalibreerimiseks ja katsete planeerimiseks; on analüütilisi ülesandeid, mida saab lahendada ainult arvutite abil, näiteks orgaaniliste ühendite molekulide tuvastamine ekspertsüsteemide abil.
Analüütiline keemia määratleb üldised lähenemisviisid analüüsi viiside ja meetodite valikule. Töötatakse välja meetodid meetodite võrdlemiseks, määratakse nende vahetatavuse tingimused ja kombinatsioonid, analüüsi automatiseerimise põhimõtted ja viisid. Analüüsi praktiliseks kasutamiseks on vaja välja töötada ideid selle tulemuse kui toote kvaliteedi näitaja, tehnoloogiliste protsesside ekspresskontrolli doktriini ja ökonoomse meetodite loomise kohta. Erinevates majandussektorites töötavate analüütikute jaoks on väga oluline meetodite ühtlustamine ja standardiseerimine. Töötatakse välja teooria analüütiliste probleemide lahendamiseks vajaliku infohulga optimeerimiseks.
Analüüsimeetodid. Sõltuvalt analüüsitava proovi massist või mahust jagatakse eraldamis- ja määramismeetodid mõnikord makro-, mikro- ja ultramikromeetoditeks.
Segude eraldamist kasutatakse tavaliselt juhtudel, kui otsese tuvastamise või tuvastamise meetodid ei anna proovi teiste komponentide segava mõju tõttu õiget tulemust. Eriti oluline on nn suhteline kontsentratsioon, väikeste koguste analüüdi komponentide eraldamine oluliselt suurematest proovi põhikomponentide kogustest. Segude eraldamine võib põhineda komponentide termodünaamiliste või tasakaaluomaduste (ioonivahetuskonstandid, komplekside stabiilsuskonstandid) või kineetiliste parameetrite erinevustel. Eraldamiseks kasutatakse peamiselt kromatograafiat, ekstraheerimist, sadestamist, destilleerimist, aga ka elektrokeemilisi meetodeid, nagu elektrosadestamine. Määramismeetodid - analüütilise keemia meetodite põhirühm. Kvantitatiivse analüüsi meetodid põhinevad mis tahes mõõdetava omaduse, enamasti füüsikalise, sõltuvusel proovi koostisest. Seda sõltuvust tuleb teatud ja teadaolevalt kirjeldada. Hübriidanalüüsimeetodid arenevad kiiresti, ühendades eraldamise ja määramise. Näiteks erinevate detektoritega gaasikromatograafia on kõige olulisem meetod orgaaniliste ühendite keeruliste segude analüüsimisel. Mittelenduvate ja termiliselt ebastabiilsete ühendite segude analüüsimiseks on mugavam kõrgsurvevedelikkromatograafia.
Analüüsiks on vaja mitmesuguseid meetodeid, kuna igal neist on oma eelised ja piirangud. Seega nõuavad ülitundlikud radioaktiveerimis- ja massispektrimeetodid keerukaid ja kalleid seadmeid. Lihtsad, juurdepääsetavad ja väga tundlikud kineetilised meetodid ei taga alati soovitud tulemuste reprodutseeritavust. Meetodite hindamisel ja võrdlemisel ning konkreetsete probleemide lahendamiseks nende valimisel võetakse arvesse paljusid tegureid: metroloogilised parameetrid, võimalik kasutusala, seadmete olemasolu, analüütiku kvalifikatsioon, traditsioonid jne. Nendest teguritest on kõige olulisemad metroloogilised parameetrid, näiteks avastamispiiri või kontsentratsioonivahemikuna (kogustena), milles meetod annab usaldusväärseid tulemusi, ning meetodi täpsust, st tulemuste õigsust ja reprodutseeritavust. Paljudel juhtudel on suur tähtsus "mitmekomponentsetel" meetoditel, mis võimaldavad määrata korraga palju komponente, näiteks aatomiemissioon ja röntgenspektraalanalüüs ning kromatograafia. Selliste meetodite roll kasvab. Ceteris paribus, eelistatakse otseanalüüsi meetodeid, st ei ole seotud proovi keemilise ettevalmistamisega; selline ettevalmistus on aga sageli vajalik. Näiteks võimaldab uuritava komponendi eelkontsentreerimine määrata selle madalamaid kontsentratsioone, kõrvaldada raskused, mis on seotud komponendi ebahomogeense jaotumisega proovis ja võrdlusproovide puudumisega.
Erilise koha hõivavad kohaliku analüüsi meetodid. Olulist rolli nende hulgas mängivad röntgenspektri mikroanalüüs (elektronsond), sekundaarsete ioonide massispektromeetria, Augeri spektroskoopia ja muud füüsikalised meetodid. Neil on suur tähtsus eelkõige tahkete materjalide pinnakihtide või kivimite inklusioonide analüüsimisel.
Spetsiifilise rühma moodustavad orgaaniliste ühendite elementanalüüsi meetodid. Orgaaniline aine laguneb ühel või teisel viisil ja selle komponendid kõige lihtsamate anorgaaniliste ühendite kujul (CO 2 , H 2 O, NH 3 jt) määratakse tavapäraste meetoditega. Gaaskromatograafia kasutamine võimaldas automatiseerida elementanalüüsi; selleks toodetakse C-, H-, N-, S-analüsaatoreid ja muid automaatseid seadmeid. Orgaaniliste ühendite analüüs funktsionaalrühmade kaupa (funktsionaalne analüüs) toimub erinevate keemiliste, elektrokeemiliste, spektraalsete (NMR või IR spektroskoopia) või kromatograafiliste meetoditega.
Faasanalüüsis ehk eraldi faase moodustavate keemiliste ühendite määramisel eraldatakse viimased esmalt näiteks selektiivlahusti abil ning seejärel analüüsitakse saadud lahuseid tavapäraste meetoditega; väga paljutõotavad füüsikalised faasianalüüsi meetodid ilma eelneva faaside eraldamiseta.
Praktiline väärtus . Keemiline analüüs tagab kontrolli paljude tehnoloogiliste protsesside ja toodete kvaliteedi üle erinevates tööstusharudes, mängib tohutut rolli mineraalide otsimisel ja uurimisel, mäetööstuses. Keemilise analüüsi abil kontrollitakse keskkonna (pinnase, vee ja õhu) puhtust. Analüütilise keemia saavutusi kasutatakse erinevates teaduse ja tehnoloogia valdkondades: tuumaenergia, elektroonika, okeanoloogia, bioloogia, meditsiin, kohtuekspertiis, arheoloogia, kosmoseuuringud. Veliko majanduslik tähtsus keemiline analüüs. Seega võimaldab legeerivate lisandite täpne määramine metallurgias kokku hoida Väärismetallid. Pidevale automaatsele analüüsile üleminek meditsiini- ja agrokeemialaborites võimaldab järsult tõsta analüüside (veri, uriin, mullaekstraktid jne) kiirust ja vähendada labori töötajate arvu.
Lit .: Analüütilise keemia alused: 2 raamatus / Toimetanud Yu. A. Zolotov. M., 2002; Analüütiline keemia: 2 köites M., 2003-2004.
analüüsi meetod nimetada aine analüüsi aluseks olevad põhimõtted ehk aine keemiliste osakeste häireid põhjustava energia liik ja olemus.
Analüüs põhineb salvestatud analüütilise signaali sõltuvusel analüüdi olemasolust või kontsentratsioonist.
Analüütiline signaal on objekti fikseeritud ja mõõdetav omadus.
Analüütilises keemias klassifitseeritakse analüüsimeetodid kindlaksmääratava omaduse olemuse ja analüütilise signaali salvestamise meetodi järgi:
1.keemiline
2.füüsiline
3. Füüsikaline ja keemiline
Füüsikalis-keemilisi meetodeid nimetatakse instrumentaalseteks või mõõtmismeetoditeks, kuna need nõuavad instrumentide, mõõteriistade kasutamist.
Mõelge keemiliste analüüsimeetodite täielikule klassifikatsioonile.
Keemilised analüüsimeetodid- põhineb keemilise reaktsiooni energia mõõtmisel.
Reaktsiooni käigus muutuvad lähteainete kulu või reaktsioonisaaduste tekkega seotud parameetrid. Neid muutusi saab kas otse jälgida (sade, gaas, värvus) või mõõta, näiteks reaktiivi kulu, toote mass, reaktsiooniaeg jne.
Kõrval eesmärgid Keemilise analüüsi meetodid jagunevad kahte rühma:
I. Kvalitatiivne analüüs- seisneb analüüsitava aine moodustavate üksikute elementide (või ioonide) tuvastamises.
Kvalitatiivsed analüüsimeetodid on klassifitseeritud:
1. katioonianalüüs
2. anioonianalüüs
3. komplekssete segude analüüs.
II.Kvantitatiivne analüüs- seisneb kompleksaine üksikute komponentide kvantitatiivse sisalduse määramises.
Kvantitatiivsed keemilised meetodid klassifitseerivad:
1. Gravimeetriline(massi) analüüsimeetod põhineb analüüdi eraldamisel puhtal kujul ja selle kaalumine.
Gravimeetrilised meetodid vastavalt reaktsioonisaaduse saamise meetodile jagunevad:
a) kemoravimeetrilised meetodid põhinevad keemilise reaktsiooni produkti massi mõõtmisel;
b) elektrogravimeetrilised meetodid põhinevad elektrokeemilise reaktsiooni produkti massi mõõtmisel;
c) termogravimeetrilised meetodid põhinevad termilise kokkupuute käigus tekkinud aine massi mõõtmisel.
2. Volumetriline analüüsimeetodid põhinevad ainega koostoimeks kulunud reaktiivi mahu mõõtmisel.
Mahumeetrilised meetodid jagunevad sõltuvalt reaktiivi agregatsiooni olekust järgmisteks osadeks:
a) gaasimahu mõõtmise meetodid, mis põhinevad gaasisegu määratud komponendi selektiivsel neeldumisel ning segu mahu mõõtmisel enne ja pärast neeldumist;
b) vedeliku mahu mõõtmise (titrimeetrilised või volumetrilised) meetodid põhinevad analüüdiga koostoimeks kulunud vedela reaktiivi mahu mõõtmisel.
Sõltuvalt keemilise reaktsiooni tüübist eristatakse mahuanalüüsi meetodeid:
Protolitomeetria on meetod, mis põhineb neutraliseerimisreaktsiooni kulgemisel;
redoksomeetria - meetod, mis põhineb redoksreaktsioonide esinemisel;
kompleksomeetria - meetod, mis põhineb kompleksi moodustumise reaktsiooni kulgemisel;
· sadestamismeetodid - meetodid, mis põhinevad sademete moodustumise reaktsioonidel.
3. kineetiline analüüsimeetodid põhinevad keemilise reaktsiooni kiiruse sõltuvuse määramisel reagentide kontsentratsioonist.
Loeng nr 2. Analüütilise protsessi etapid
Analüütilise ülesande lahendamine toimub aine analüüsi teostamise teel. IUPACi terminoloogia järgi analüüs [‡] nimetatakse protseduuriks aine keemilise koostise kohta eksperimentaalsete andmete saamiseks.
Olenemata valitud meetodist koosneb iga analüüs järgmised etapid:
1) proovide võtmine (proovi võtmine);
2) proovi ettevalmistamine (proovi ettevalmistamine);
3) mõõtmine (definitsioon);
4) mõõtmistulemuste töötlemine ja hindamine.
Joonis 1. Analüütilise protsessi skemaatiline esitus.
Näidisvalik
Keemilise analüüsi läbiviimine algab proovide valimise ja analüüsiks ettevalmistamisega. Tuleb märkida, et analüüsi kõik etapid on omavahel seotud. Seega ei anna hoolikalt mõõdetud analüütiline signaal õiget infot analüüdi sisalduse kohta, kui proovi valimine või analüüsiks ettevalmistamine ei ole korrektselt läbi viidud. Diskreetimisviga määrab sageli komponentide määramise üldise täpsuse ja muudab ülitäpsete meetodite kasutamise mõttetuks. Proovide võtmine ja proovi ettevalmistamine ei sõltu omakorda mitte ainult analüüsitava objekti olemusest, vaid ka analüütilise signaali mõõtmise meetodist. Proovide võtmise ja selle ettevalmistamise meetodid ja kord on keemilises analüüsis nii olulised, et need on tavaliselt ette nähtud riikliku standardiga (GOST).
Mõelge proovide võtmise põhireeglitele:
Tulemus saab olla õige ainult siis, kui proov on piisav esindaja, see tähendab, et peegeldab täpselt selle materjali koostist, millest see valiti. Mida rohkem materjali valitakse, seda esinduslikum see on. Väga suurt valimit on aga raske käsitleda ning see suurendab analüüsi aega ja kulu. Seega on vaja võtta proov nii, et see oleks esinduslik ja mitte väga suur.
· Optimaalne kaal proovi osa on tingitud analüüsitava objekti heterogeensusest, osakeste suurusest, millest heterogeensus algab, ja analüüsi täpsuse nõuetest.
· Proovi esinduslikkuse tagamiseks tuleb tagada partii homogeensus. Kui homogeenset partii ei ole võimalik moodustada, tuleks kasutada partii kihistamist homogeenseteks osadeks.
· Proovide võtmisel võetakse arvesse objekti agregatsiooni olekut.
· Täidetud peab olema proovivõtumeetodite ühtsuse tingimus: pisteline valim, perioodiline, astmeline, mitmeastmeline valim, pimeproov, süstemaatiline valim.
· Üks tegureid, mida tuleks proovivõtumeetodi valikul arvesse võtta, on objekti koostise ja määratud komponendi sisalduse ajas muutumise võimalus. Näiteks vee muutuv koostis jões, komponentide kontsentratsiooni muutus toiduained jne.
Analüütilise keemia õppeaine ja ülesanded.
Analüütiline keemia nimetatakse ainete (või nende segude) koostise kvalitatiivse ja kvantitatiivse uurimise meetodite teaduseks. Analüütilise keemia ülesandeks on keemiliste ja füüsikalis-keemiliste analüüsimeetodite ja operatsioonide teooria arendamine teadusuuringutes.
Analüütiline keemia koosneb kahest põhiharust: kvalitatiivne analüüs seisneb “avamises”, st. analüüdi moodustavate üksikute elementide (või ioonide) tuvastamine. Kvantitatiivne analüüs seisneb kompleksaine üksikute komponentide kvantitatiivse sisalduse määramises.
Analüütilise keemia praktiline tähtsus on suur. Kasutades keemia meetodeid. analüüs avatud seadused: koostise püsivus, mitu suhet, määratletud aatomi massid elemendid, keemilised ekvivalendid, paljude ühendite väljakujunenud valemid.
Analüütiline keemia aitab kaasa loodusteaduste – geokeemia, geoloogia, mineraloogia, füüsika, bioloogia, tehnoloogiadistsipliinide, meditsiini – arengule. Keemiline analüüs on aluseks kaasaegsele keemilis-tehnoloogilisele kontrollile kõigis tööstusharudes, kus tehakse tooraine, toodete ja tootmisjäätmete analüüsi. Analüüsi tulemuste põhjal hinnatakse rada tehnoloogiline protsess ja toote kvaliteedi kohta. Keemiline ja füüsikalised ja keemilised meetodid analüüs on aluseks riiklike standardite kehtestamisele kõikidele toodetud toodetele.
Analüütilise keemia roll keskkonnaseire korraldamisel on suur. See on reostuse seire. pinnavesi, pinnase HM, pestitsiidid, naftatooted, radionukliidid. Seire üks eesmärke on luua kriteeriumid, mis seavad võimalike keskkonnakahjude piirid. Näiteks MPC - maksimaalne lubatud kontsentratsioon- see on selline kontsentratsioon, kui inimkehaga kokkupuutel perioodiliselt või kogu elu jooksul otseselt või kaudselt ökoloogiliste süsteemide kaudu ei tuvastata haigusi ega terviseseisundi muutusi kaasaegsed meetodid kohe või pikema aja jooksul. Iga keemia jaoks ainetel on oma MPC väärtus.
Kvalitatiivse analüüsi meetodite klassifikatsioon.
Uut ühendit uurides tehakse ennekõike kindlaks, millistest elementidest (või ioonidest) see koosneb, ning seejärel kvantitatiivsetest seostest, milles need paiknevad. Seetõttu eelneb kvalitatiivne analüüs tavaliselt kvantitatiivsele analüüsile.
Kõik analüüsimeetodid põhinevad saamisel ja mõõtmisel analüütiline signaal, need. aine keemiliste või füüsikaliste omaduste mis tahes ilming, mida saab kindlaks määrata kvaliteetne koostis analüüsitud objekti või selles sisalduvate komponentide kvantifitseerimiseks. Analüüsitav objekt võib olla individuaalne seos mis tahes koondolekus. ühendite segu looduslik objekt(muld, maak, mineraal, õhk, vesi), tooted tööstuslik tootmine ja toit. Enne analüüsi tehakse proovide võtmine, jahvatamine, sõelumine, keskmistamine jne. Analüüsiks ettevalmistatud objekti nimetatakse proov või test.
Valige meetod olenevalt käsilolevast ülesandest. Analüütilised meetodid Kvalitatiivne analüüs vastavalt teostusmeetodile jaguneb: 1) "kuiv" analüüs ja 2) "märg" analüüs.
Kuiv analüüs koos läbi viidud tahked ained. See jaguneb pürokeemiliseks ja hõõrumismeetodiks.
pürokeemiline (kreeka keeles - tuli) tüüpi analüüs viiakse läbi uuritava proovi kuumutamisel gaasi- või alkoholipõleti leegis, seda tehakse kahel viisil: värviliste “pärlite” saamine või põleti leegi värvimine.
1. "Pärlid"(prantsuse – pärlid) tekivad NaNH 4 PO 4 ∙ 4 H 2 O, Na 2 B 4 O 7 ∙ 10 H 2 O soolade sulatis – booraks) või metallioksiidide lahustamisel. Saadud “prillide” pärlite värvi jälgides tehakse kindlaks teatud elementide olemasolu proovis. Näiteks kroomiühendid muudavad pärlroheliseks, koobalt siniseks, mangaan violetseks ametüstiks jne.
2. Leegi värvimine- paljude metallide lenduvad soolad, kui need viiakse leegi mittevalgustavasse ossa, värvige see erinevad värvid, näiteks naatrium on intensiivkollane, kaalium on lilla, baarium on roheline, kaltsium on punane jne. Seda tüüpi analüüse kasutatakse eeltestides ja "kiirmeetodina".
Hõõrdumise analüüs. (1898 Flavitsky). Uuritav proov jahvatatakse portselanmördis võrdse koguse tahke reagendiga. Määratava iooni olemasolu hinnatakse saadud ühendi värvuse järgi. Meetodit kasutatakse maakide ja mineraalide analüüsi eelkatsetes ja "ekspress" analüüsi tegemisel.
2. Analüüs "märjal" meetodil on lahustis lahustunud proovi analüüs. Kõige sagedamini kasutatav lahusti on vesi, happed või leelised.
Läbiviimise meetodi järgi jagunevad kvalitatiivse analüüsi meetodid fraktsionaalseteks ja süstemaatilisteks. Fraktsionaalse analüüsi meetod- see on ioonide määratlus, mis kasutab spetsiifilisi reaktsioone mis tahes järjestuses. Seda kasutatakse agrokeemia-, tehase- ja toidulaborites, kui uuritava proovi koostis on teada ja seda nõutakse vaid lisandite puudumise kontrollimiseks või eelkatsetes. Süstemaatiline analüüs - see on analüüs rangelt määratletud järjestuses, kus iga ioon tuvastatakse alles pärast segavate ioonide tuvastamist ja eemaldamist.
Sõltuvalt analüüsiks võetud aine kogusest ja toimingute tegemise tehnikast jagunevad meetodid:
- makroanalüüs - viiakse läbi suhteliselt suurtes kogustes ainet (1–10 g). Analüüs viiakse läbi vesilahustes ja katseklaasides.
- mikroanalüüs - uurib väga väikeseid ainekoguseid (0,05 - 0,5 g). See viiakse läbi kas paberiribal, kellaklaasil lahuse tilgaga (tilgaanalüüs) või slaidil lahuse tilgas, saadakse kristallid, mille kujul määratakse aine mikroskoobiga ( mikrokristalloskoopiline).
Analüütilise keemia põhimõisted.
Analüütilised reaktsioonid - need on reaktsioonid, millega kaasneb selgelt märgatav välismõju:
1) sademe sadestumine või lahustumine;
2) lahuse värvuse muutus;
3) gaasi eraldumine.
Lisaks esitatakse analüütilistele reaktsioonidele veel kaks nõuet: pöördumatus ja piisav reaktsioonikiirus.
Nimetatakse aineid, mis põhjustavad analüütiliste reaktsioonide toimumist reaktiivid või reaktiivid. Kõik keemia. Reaktiivid on jagatud rühmadesse:
1) poolt keemiline koostis(karbonaadid, hüdroksiidid, sulfiidid jne)
2) põhikomponendi puhastusastme järgi.
Keemia sooritamise tingimused. analüüs:
1. Reaktsioonikeskkond
2. Temperatuur
3. Määratud iooni kontsentratsioon.
kolmapäeval. Happeline, aluseline, neutraalne.
Temperatuur. Enamik keemiat. reaktsioonid viiakse läbi toatingimustes "külmas" või vajavad mõnikord kraani all jahutamist. Kuumutamisel toimub palju reaktsioone.
Keskendumine- see on aine kogus, mis sisaldub lahuse teatud massis või mahus. Reaktsiooni ja reaktiivi, mis võivad isegi analüüdi tühise kontsentratsiooni korral põhjustada märkimisväärsel määral oma välist mõju, nimetatakse tundlik.
Analüütiliste reaktsioonide tundlikkust iseloomustavad:
1) piirav lahjendamine;
2) piirav kontsentratsioon;
3) ülilahje lahuse minimaalne maht;
4) avastamispiir (avastatav miinimum);
5) tundlikkuse näitaja.
Piirav lahjendus Vlim - lahuse maksimaalne maht, milles antud analüütilise reaktsiooni abil on võimalik tuvastada üks gramm antud ainet (rohkem kui 50 katses 100-st). Piirlahjendus on väljendatud ml/g.
Näiteks vase ioonide reaktsioonil ammoniaagiga vesilahuses
Cu 2+ + 4NH 3 = 2+ ¯helesinine kompleks
Vase iooni piirav lahjendus on (Vlim = 2,5 10 5 mg/l), s.o. vase ioone saab avastada selle reaktsiooni abil lahuses, mis sisaldab 1 g vaske 250 000 ml vees. Lahuses, mis sisaldab vähem kui 1 g vaske (II) 250 000 ml vees, ei saa ülaltoodud reaktsiooniga neid katioone tuvastada.
Piirkontsentratsioon Сlim (Cmin) – madalaim kontsentratsioon, mille juures on antud analüütilise reaktsiooniga võimalik analüüti lahuses tuvastada. Väljendatuna g/ml.
Piirkontsentratsioon ja piirlahjendus on seotud suhtega: Сlim = 1 / V lim
Näiteks avatakse vesilahuses olevad kaaliumiioonid naatriumheksanitrokobaltaadiga (III)
2K + + Na 3 [ Co(NO 2) 6 ] ® NaK 2 [ Co(NO 2) 6 ] ¯ + 2Na +
K + ioonide piirkontsentratsioon selles analüütilises reaktsioonis on C lim = 10 -5 g/ml, s.o. kaaliumiiooni ei saa selle reaktsiooniga avada, kui selle sisaldus on alla 10–5 g 1 ml analüüsitavas lahuses.
Äärmiselt lahjendatud lahuse minimaalne maht Vmin on analüüsitava lahuse väikseim maht, mis on vajalik antud analüütilise reaktsiooniga avastatava aine tuvastamiseks. Väljendatuna ml-des.
Avastamise piir (avamise miinimum) m on analüüdi väikseim mass, mida antud an abil saab ühemõtteliselt avastada. reaktsioon äärmiselt lahjendatud lahuse minimaalses mahus. Väljendatuna µg (1 µg = 10-6 g).
m = C lim V min × 10 6 = V min × 10 6 / V lim
Tundlikkuse indeks määratakse analüütiline reaktsioon
pС lim = - lg C lim = - lg(1/Vlim) = lg V lim
An. reaktsioon on tundlikum, seda väiksem on selle avanemismiinimum, maksimaalselt lahjendatud lahuse minimaalne maht ja seda suurem on maksimaalne lahjendus.
Avastamispiiri väärtus sõltub:
1. Uuritava lahuse ja reaktiivi kontsentratsioonid.
2. Kursuse kestus an. reaktsioonid.
3. Välise efekti jälgimise meetod (visuaalselt või instrumenti kasutades)
4. An rakendamise tingimuste täitmine. Reaktsioonid (t, pH, reaktiivi kogus, selle puhtus)
5. Lisandite, võõrioonide olemasolu ja eemaldamine
6. Individuaalsed omadused analüütiline keemik (täpsus, nägemisteravus, värvide eristamise oskus).
Analüütiliste reaktsioonide tüübid (reaktiivid):
Konkreetne- reaktsioonid, mis võimaldavad määrata teatud iooni või aineid teiste ioonide või ainete juuresolekul.
Näiteks: NH4 + + OH - = NH 3 (lõhn) + H 2 O
Fe3+ + KNS- = Fe(CNS)3¯
verepunane
valikuline- reaktsioonid võimaldavad avada valikuliselt mitu iooni korraga sama välismõjuga. Mida vähem ioone antud reaktiiv avaneb, seda suurem on selle selektiivsus.
Näiteks:
NH 4 + + Na 3 \u003d NH 4 Na
K + + Na 3 \u003d NaK 2
Rühmareaktsioonid (reaktiivid) võimaldab tuvastada terve rühma ioone või mõningaid ühendeid.
Näiteks: II rühma katioonid - rühma reagent (NH4)2CO3
СaCI 2 + (NH 4) 2 CO 3 \u003d CaCO 3 + 2 NH 4 CI
BaCI 2 + (NH 4) 2 CO 3 \u003d BaCO 3 + 2 NH 4 CI
SrCI 2 + (NH 4) 2 CO 3 \u003d SrCO 3 + 2 NH 4 CI
Sõltuvalt ülesandest on 3 analüütilise keemia meetodite rühma:
Keemilised meetodid põhinevad keemiliste reaktsioonide (neutraliseerimine, redoks, kompleksi moodustumine ja sadestamine) kasutamisel, mille käigus analüüt siseneb. Sel juhul on kvalitatiivne analüütiline signaal reaktsiooni visuaalne väline efekt - lahuse värvuse muutus, sademe moodustumine või lahustumine, gaasilise toote vabanemine. Kvantitatiivsetel määramistel eraldunud gaasilise saaduse maht, moodustunud sademe mass ja reaktiivi lahuse maht täpselt teadaolev kontsentratsioon määratud ainega suhtlemisele kulutatud.
Füüsikalised meetodid ei kasuta keemilisi reaktsioone, vaid mõõdavad neid füüsikalised omadused(optiline, elektriline, magnetiline, termiline jne), mis sõltuvad selle koostisest.
Füüsikalis-keemilistes meetodites kasutatakse analüüsitava süsteemi füüsikaliste omaduste muutumist keemiliste reaktsioonide tulemusena. Füüsikalis-keemilised meetodid hõlmavad ka kromatograafilisi analüüsimeetodeid, mis põhinevad aine sorptsiooni-desorptsiooni protsessidel tahkel või vedelal sorbendil dünaamilistes tingimustes, ja elektrokeemilisi meetodeid (potentsiomeetria, voltamperomeetria, konduktomeetria).
Füüsikalisi ja füüsikalis-keemilisi meetodeid kombineeritakse sageli instrumentaalsete analüüsimeetodite üldnimetuse all, kuna analüüsiks kasutatakse analüütilisi instrumente ja aparaate, mis registreerivad füüsikalisi omadusi või nende muutumist. Kvantitatiivse analüüsi tegemisel mõõdetakse analüütilist signaali - füüsiline kogus seotud proovi kvantitatiivse koostisega. Kui kvantitatiivne analüüs tehakse keemiliste meetoditega, põhineb määramine alati keemilisel reaktsioonil.
Kvantitatiivseid analüüsimeetodeid on 3 rühma:
Kvantitatiivse analüüsi keemilistest meetoditest on olulisemad gravimeetrilised ja titrimeetrilised meetodid, mida nn. klassikalised meetodid analüüs. Need meetodid on definitsiooni õigsuse hindamisel standardsed. Nende peamine kasutusvaldkond on suurte ja keskmiste ainete koguste täppismääramine.
Ettevõtetes kasutatakse laialdaselt klassikalisi analüüsimeetodeid keemiatööstus kontrollida tehnoloogilise protsessi kulgu, tooraine kvaliteeti ja valmistooted, tööstusjäätmed. Nende meetodite alusel viiakse läbi ka farmatseutiline analüüs - ravimite kvaliteedi määramine ja ravimid, mida toodavad keemia- ja farmaatsiaettevõtted.
