В.П. Васильев - Аналитическая химия, часть 2 (1108733), страница 37
Текст из файла (страница 37)
Основнььм достоинством нефелометрических и турбидиметрических методов является их высокая чувствительность, что особен. но ценно по отношениьо к элементам или ионам, для которых отсутствуют цветные реакции и не разработаны колориметриче- ьвв ,:; "„,. Сине (фотометрические) методы. Б практике широко применяют ''..:.иефелометрическое определение хлорида и сульфата в природных Иодах и аналогичных объектах. По точности турбидиметрия и не фелометрия уступают фотометрическим методам, что связано главным образом, с трудностями получения суспензий, обладаю щих одинаковыми размерами частиц, стабильностью во времени И.т, д.
К обычным сравнительно небольшим погрешностям фото 'Метрического определения добавляются ошибки, связанные с не достаточной воспроизводимостью химико-аналитических свойств ~,'-!.;::;,: суспензий. 7.6. ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ Спектры комбинационного рассеяния света используют в ана"".;:, "-." 'Ятине продуктов, главным образом, органической химии.
Методом ";;;-.;::.:-",; Е(МР анализируются органические и неорганические вегдества , 'у.:-;::".~;:-'ЯИгиитно-релаксационный метод, основанный на зависимости око ,„;„,!:-:„.;,"рюти релаксации ядер от концентрации парамагнитных соединег::":~;:;: Кий, успешно применяют в анализе многих веществ (например, -,;,~~:.";:Ямов ге +, Со~~, )ч1'+ и др.) в широком интервале концентраций.
.";-".-,"::ДаКнмо прямых определений магнитно-релаксационный метод '-,-:„.'~!~~::: .Кпцользуют в титриметрическом анализе ,'„"~~~:;;:".:," -Рефрактометрический метод анализа применяют в техноло- $':,".~~~~,'.".!-".:Рмяеском контроле в пищевой промышленности, в клинических ,~~~~~',"-.;*;:.Кйднцинских исследованиях, при анализе кондитерских изделий, .:„м~':~;:::,.'„'Нмока, масла, различных жиров и т.
д. Нередко показатель пре::-;~~~Ф~'.,")(Вмления включается в ГОСТ как характеристика качества ве,'-.=:~:,.'.,:,':,';:яства (например, стирола). Содержание сахара, жиров, белка ;:~~~;:-я:т. и. измеряют также поляриметрическим методом. Этот же ме- используют при анализе лекарственных препаратов, напри !~~!;;,.-'„:„::,~„;~ф пенициллина. Нефелометрию и турбидиметрию используют в ~~'~"-"-'ЕТгвлнзе взвесей, эмульсий и т. п. гетерогенных систем. Нередко системы получают специально для определения ионов (обычионов), ие образующих окрашенных соединений (например, 80~4 и т. д.).
7.7. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МЕТОДОВ ссмотренные в настоящей главе методы успешно применяют- анализе многих систем, имеющих большое практическое иие, и часто позволяют получать информацию о составе анруемого вещества наиболее простым и быстрым путем, ую ценность и значение имеют некоторые из этих методов в ав объектов пищевой, фармацевтической и иных отраслей шленности. Однако методы этой главы используются, главФбразом, для решения специфичных задач и по масштабам йческого применения онн уступают многим другим, более йсальным и распространенным методам 161 я 1.
Какое происхождение имеют спектры комбинационного рассеяния? 2. Каким образом производится наблюдение спектров комбннационного рассеянна? Какие требовання предъявляются к осветителям прн получения спектров комбинационного рассеяния? 3. На чем основан качественный анализ по спектрам комбннационного рассеяния? 4. На чем основаны методы количественного анализа по спектрам комбинационного рассеянна? 5. Б чем сущность ядерного магнитного резонанса 1ЯМР)? 6. Какие ядра обладают парамагннтными и какие диамагннтными свойствами? 7. Сформулировать угловие резонансного поглощения в магнитном поле с частотой Ио Гц.
8. Как рассчитывается химический сдвиг, что он характернзует? 9. Какие требования предъявляются к стандартам в ЯМР? Какие вещества используются в качестве стандартов прн снятия спектров ЯМР? 10. Б чем сущность качественно~о и структурного анализа по спектрам ЯМР? 11. Что такое время ядерной релаксации, какова связь его с концентрацией парамагннтного вещества? 12. Какие методы количественного анализа используют в ЯМР? 13. Б чем сущность магннтно-релаксационного титрования? 14. Начертать принципиальную схему прибора для проведения полярнметрическнх измерений. 15. Привести основной закон светорассеяння 1уравненне Рэлея) н охаракте)знзовать величины, входящие в это уравнение.
16. Как завнснт интенсивность рассеянного света: а) от спектральной характеристики падающего излучения; б) от размера рассеивающнх частнц? 17. Какой внд имеют графики зависимости А,„от с, Т.„.„„от с н Л, „, от 18 с? 18. Б чем сушностгк а) метода эталонной шкалы; б) метода градунровочного графнка; в) метода добавок? 19. Какое свойство используется в нефелометри веских методах анализа: а) поглощение света атомамн; б) рассеяние света частицами; в) излучение света молекулами н ионами? 20. Какой свет рассеивается в наибольшей степени частицами, находящимися в растворе во взвешенном состоянии: а) желтый; б) синий; в) зеленый; г) красный".
21. Лля каких целей прв приготовлении суспензии необходнмо вводить в рабочне растворы стабилнзнрующие реагенты„соблюдать определенныя порядок смешения компонентов, постоянную температуру и проводить измерения через строго определенное 162 время: а) чтобы число частии осадка во всех растворах было одинаковым; б) чтобы не протекали побочные реакции; в) чтобы час тины осадка во всех растворах имели одинаковый размер? Задачи 1. Определить положение полос поглошеычя в спектре ЯМР .уксусной кислоты СНзОООН в шкале химических сдвигов 5 и йастот Лт для прибора с т . = 40 М! ц. Указать возможное число '"'--':,:: пиков и соотношение их относительных интенсивностей. В соответствии с формулой уксусной кислоты протоны, резонзнснае послан!е: -.
ние ввергни которыми вызывает появление спектров ЯМР, входят в состав двух группировои: з) СНэ — С=-О н б) НООС вЂ” К В тзблячных двниых знзчения 6 для уяязвниых группировок равны: з) Ь', = — 2,8...2.1 м.д., б) 6х =. !2,2 1! м.д Таким абризом, в спектре ЯМР уксусной кислоты будут пзблюдзться двз пики ,:!;.',:.':сб, = 28...21 мд. н бг =- 122. 11 ил. и с относительной интенсивностью 3.1, нропорционвльной числу резонирующих протонов в группировквх Соответствующие Знзченин бт изладим по формулам: Ью = 6>т„„; Лт, = м(2,8...2,1)40 = 104...84 Гц; Лтт = бтт„,м Лъх .— — - (12,2 ..11)40 = 488Г.
440 Гц '2. На рис. 7.10 приведен спектр ЯМР соединения, которое й)'1)йержит 52,1% С; 10,4% Н н 27,5% О. Определить строение ,.1-'.;,,:,, "айова соединения, указать, какой атомной группировке соответ отвсует каждая из четырех полос поглошения с относительной г",",~,::.'-'; 44нтгеисивностыо соответственно 3:1,5:1:0,5 (Указаны в виде стУ ;:;::;';,- 2(йнчатой (интегральной) линии на рис.?.10) По спектру ЯМР нз рис. 7.И определяем положеьнс четырех мзкснмумов т' .'-"; лгб?ношения в миллионных долях (м.д.) шкалы н ззписыввем в виде твблнцы - ~~,,"«!';;;.':"!:,'-:!!',С)ютношеняе интенсивностей 3: 1,б: 1: 0,8 пропорцяонвлььо числу протонов в ~!.;юь':.'.~ных гРУппиРавких, нвпРнмеР б: 3: 2: 1 163 Яо в»дачное 6 с помощью б,.ь.
прошпоа паьоакм колком~ ые атомные груп пвроакн Ркы т 1О. Спектр ЯИР Согласно откоснтельной кнтевснвностн пака поглощенна длн первой групгь ровкн в аей должно быть две СН».группы, следоаатевьно, структура соедкнеьвк должка быть следу~оп»ей: Сн С вЂ” СЫ» — С вЂ” СГВ сы» ( 1 ~ц ~а~ ан Баловав формула сьо»к,» соответствует указаньому содеожанкк.,е»гь) с, о к К а соеднпенкн 3.
На рис. 7.11 приведен спектр С,НаСН,СООН. Ступенчатая линия является интегральной кривой, покалывающей соотношение интенсивностей пиков 1: 2: 3 как 2,0: 5,0: 1,0. Определить, к какой группировке относятся протоны каждого пика. Каким частотам соответствуют эти пики, если спектр ЯМР снят нн приборе с ом. = 60 М1 ц» Ответ: а) К вЂ” СН» — СООН, Ло =- 210 1ц; б) СаНв — С вЂ”, Лн = — 432 Гц; в) К вЂ” СООН, Ло = 720 1 ц. 4. Построить ожидаемый спектр ЯМР бензальдегида СьНвСНО. Указать положение пиков поглощения в шкале 5 (м.д.) и в шкале частот (1'ц) при ом. = 40 МГц, указать относительные интенсивности пиков поглощения, Ответ: В спектре два пика с относительной интенсивностью ников 5: 1.
Для СеНа — -С вЂ” 5~ .— — 7,5 и д . Лт =- 300 Гц, для — СНО, 6» =- 10,0..9,7 м,д., Лов == 404 ..384 Гц 5. На спектрометре с ~„„==- 100 МГц пнк поглощения в спектре ЯМР проявляется прн частоте 722 Гц (стандарт ТМС). Определить Рас. 7 ! ! Спектр ЯМР С,НзСНзСООН 4аетоту (Гц), при которой проявится этот пик на приборе с т„„= ь'::к220 МГц, выразить значение химического сдвига в шкале Ь, най- ,:-«':! тя!8, если в качестве стандарта использовать бензол, воду. О~ее~.
'~:,:~)'"",='.:::: :врзя 1588,4 Гц, 6 = 7,22 м.д. (стандарт ТМС), 6 = 0 м.д. (стан ';,:;::с '."51арт бензол), Ь = 2,47 м,д. (стандарт вода) $. Спектр соединения СзН~е имеет два пика поглогцения с ча ; ",:; ': уит~ой 92 и 282 Гц (в качестве стандарта принят тетраметилсилан, 40 МГц). Определить, в каких группировках находятся .;:::!'.:,'~вонируюшие протоны. Указать интегральные относительные ин:,:.-'; —:;.'::,;;,:.)а)фоявности пиков поглощения. Ответ: В соединении две группы „:;;,:'-',:-а!с)з и одна группа СеНз; интегральные относительные интен зз)-,':„:„~::"::::";::::::фЬности пиков поглощения 6:4 ",",:';.:.:5~::::::!,'",'''-7.
Построить спектр ЯЛ4Р бензойной кислоты, указать положе- ! ~-'!;~с::,::,'ззяе полос поглошения в шкале 6 м.д. и в шкале частот (Гц) при :„,'-'=;1;:,:-;"-;:-:;:::аяте= 60 МГц. Указать интегральные, относительные интенсив;3~;.'";:!„'.:.""".,''))артв' пиков поглошения. Ответ: В спектре два ника с относитель:.;:,':;~!!::-."..:„'„-'~Ф.-лантенсивностью поглощения 5:1; 6, = 7,8...7,2 м. д., Ь, = "'ф """'ба('(2;2...11 м.д.; бт, = 468„.432 Гц, бтз = 732...660 Гц. . На рис.