Ю.А. Золотов - Методы химического анализа (Основы аналитической химии, том 2) (1110130), страница 92
Текст из файла (страница 92)
Наиболее важный случай — определение некоторых компонентов по их метаболнтам. Ее решение и требует наличия модели, определяющей связь между концентрациями определяемых и целевых компонентов. Соответствующие модели также делятся на детермииис»2схие и эмпирические. Простейший вид первых — равновесные: предполагается, что химический обьект находится во внутреннем равновесии и все возможные 450 451 зм ~ежду нитересу<ощимн аналитика компонентами извести В лом случае математической моделью —.. просто совокупность уравне- нии закона действия масс для каждой реакции ального баланса. 1В неорганическом впали акции и система уравнений материком анализе речь чаще всего идет о ак- циях комплексообразования.) Известны (изм ны), как Ре еские концентрации ряда компонентов, нужно же найти весные ко е е нх равнонц нтрации, а также равновесные конце возможных реакций.
С м й. математической точки зрения эта, так еигрзцни продуктов все- прямая задача расчета авновес эта, так называемая р ия сводится к решению системы нелиней- ных уравнений (материального баланса), станд ой в в отношении о е енин процедуре. Отметим лишь два распространенных алгоритма метод Ньютона — Рафсона и метод Гинзб га.
Зам лепна треб урга. стим также, что вычнстребуют знания констант равновесия возможных ожных Реакции. Нередко в литературе; тогда аналитикам приходится определять их по экспериментальным данным. Это обратная задача асч основ математиче У еского аппарата здесь составляет нелин "ный мН задача расчета равновесий, нелинеиный мНК В более сложных сл аях мо ракте ные уч одель объекта не столь определенна. Х- р для обьектов данного вида соотношенна о иа. а- разных компонентов приходится уста нна между содержанием с устанавливать по множеству эксп и- ментальных значений.
Естественно этот ери, этот <<тренировочный», используе- мыи дла построения эмпирической модели набо р данных должен вклю- бу о ть и данные о содержании те р х компонентов, которые впоследствии не дуг определяться непосредственно. В этой области снова прибегают к математическим приемам и ком- пьютерным алгоритмам распознавания образов, прежде всего — кла , что зти же подходы часто приме- няют и к построению такой математической моде бъ ли о екта, которая оп- Ределяет связь состава и свойств после последнего. Данная задача лежит е вне рамок аналитической хими, уже и, но тесно к ней примыкает и н е обсуждается в литературе по химии.
ер едко Эта глава — лишь введение в об компьютер в ширную область автоматюации и . Дш углубленного знакомства с извини химического анализа. и ш предметом полезно обратиться к я<урнааьнои периодике. Соответствующие статьи публикуют все аналитические издания, такие как «Журнал аналити- ческой химии», <сАпа!ут!са СЬ!писа Ас1а» или <сАпа! 'са1 СЬ < уб еппзцу». Неко- журналы в значительной степени посвящены ящены именно компьютери- зации и автоматизации. Это «СЬешопзе1псз апд 1 11 е сз пге цепс 1.аЬогагогу Був- епи», < ошпа1 оГ СЬепюшецэсз», «)оцпш1 оГ СЬепцса) ЬГоппаиоп апд Сошрц1еп> и «1ошпа1 оГР!оцс 1п)еспоп Апа! Ы».
М дется в об е в о щехнмических изданиях, других учебниках и монографиях. Вопросы звгомз'гнззцни химического Чем оия Разлвчзкг<ся? 2, Дайте определение понятию «робот». Приведите примеры использования роботов лля автоматизации лабораторного анализа.
2. Каковы два направления автоматического анализа жидкостей? 4. Какие существуют способы предотвращения взаимного влияния проб з проточных методах анализа? б. Нарисуйте схему потокораспределлтельиой системы двя непрерывного проточного анализа с сегментнровзнным потоком. В чем его сущность? 4. Как можно проводить проточно-янжекцноиный анализ? Каковы его достоинства и недостатки? 7. Нарисуйте схему цотокораспределнтельиой системы для проточно-нлжекционного анализа.
В чем его сущность? $. Нарисуйте схему потокораспределвтельной системы для последовательного илжекпионного анализа. В чем его сущнос<ь? 9. Нарисуйте схему потокорзспределительиой системы для последовательного ннжекцяонного анализа с возобновляемыми колонками.
В чем его сущность? 10. Перечислите достоинства и недостатки последовательного инжекциоииого анализа. 11. Перечислите достоинства н недостатки последовательного ннжекциоииого анализа с возобновляемыми колонками. 12. В чем сущность электроиюкекпиоиного анализа, его потенциальные достоинства и недостатки? 13. От чего зависит дисперсия зоны? Какие количественные характеристики используются для ее описания? 14. Какая предложеяа классификация проточных систем по значению коэффапиента дисперсии? 15. Каковы особенности потокораспределвтельиых систем с ограиичеииой дисперсией зоны и области их применения? 16. Каковы особенности потокораспределнтельных систем с средней дисперсией зоны н области их применения? 17.
Каковы особенности потокораспределнтельных систем с большой дисперсией зоны и области нх применения? 18. Какие спектроскопяческие методы используются для детекпцювзния в проточных методах аиаллза? 19. Какие электрохимнческие метолы используются дая детектирования в проточных методах анализа? 29.
Какие методы разделения и концентрирования используются в проточных методах анализа? 21. Необходимо построить грааунровочиый <рафик для достаточно широкого диапазона определяемых концентраций. По тому, как располагаклсл экспериментальные точки, видно, что график должен быть криволинейным. В вашем распоряжении есть две стандартные программы, пригодные з такой сн- туацнн. Одна проводит кривую, поль МНК мом, в другой применяется спл зуясь с апп окснм не р ац й полнноц .
кой вы воспользуетесь7 я сплайн-интерпола ня. Ка исход н роном ди ференц ованн ф ир н обычно сначала аппрокснмн 23. ко ную кривую каким-либо гладким контур онтуром. руют .Для омпьютерной идентификации органических со ИК- н масс-спе...„ос рганическпх соединений прн помощи ...„оскопнн можно использовать ни~о м н систему либо систему нс информационно-поисковую ему искусственного ннтелле«та (зксп сн кой вариант вы выберете, если с ертную систему). Кажающей сре; б) бс е, если речь идет об: а1 кон ) контроле загрязнений окрущих новые ф ды; ) о лужнваннн химн нужд мнков-синтетиков, разрабатываюовые фармакологические препараты? Глава 17. Анализ конкретных объектов Анализ конкретного объекта — задача сложная, требующая знания достоинств и ограничений разных доступных методов анализа.
Трудность анализа реальных объектов обусловлена прежде всего сложностью и разнообразием их природы и состава. Существует несколько класссификаций объектов анализа: по агрегатному состоянию; по химической природе (неорганические, органические, биологические); по происхождению и принадлежности объекта. Аналитик может иметь дело и с классификацией объектов, в основу которой положены степень распространенности объекта и его важность.
Ниже будет рассмотрен анализ металлов и сплавов, чистых веществ, минерального сырья, объектов окружающей среды, органических и биологических объектов. 17.1. Задачи и планирование анализа Выбирая метод и схему анализа, необходимо руководствоваться задачей анализа: 1) полный ли или частичный анализ проводится; 2) определяются ли главные и побочные компоненты или следы; 3) проводится ли деструктивный или недеструктивный анализ (зто определяет выбор методики подготовки пробы); 4) каково число проб и есть ли возможность повторения определений (разовые или серийные определения; автоматизированный анализ); 5) какова требуемая точность (полуколичественные определения или точный анализ); 6) предполагаемые затраты времени (единичный, серийный, зкспрессный анализ); 7) ожидаемая стоимость анализа Кроме того, надо знать физические и химические свойства пробы, по возможности — оценить, присутствуют или отсутствуют мешающие компоненты.
Так, если содержание определяемькх компонентов составляет несколько сотых процента, то, как правило, можно исключить из рассмотрения гравимегрические и титримстрические методы и сосредоточить внимание на более чувствительных методах. При низком содержании определяемого компонента необходимо предотвратить даже малые его потери (из-за соосаждения или улетучивания) и свести к минимуму загрязнение из реагентов. Все это не столь важно, если определяют главный компонент, в зтом случае можно привлечь и классические методы.
Требуемая точность должна находиться в разумном соотношении с общей постановкой задачи. Бессмысленно добиваться получения данных с точностью, превышающей необходимую для их дальнейшего использования. Соотношение между затраченным временем и достигнутой точностью анализа не всегда линейно, для снижения погрешности определения от 2 до 0,2% может оказаться необходимым 20-кратное увеличение времени. Продолжительность и стоимость анализа определяют его эффектность и рентабельность. Планирование анализа полезно начинать с изучения литературы, посвященной общим вопросам аналитической химии и анализу материалов данного вида. Затем следует обратиться к справочникам по интересующим химика соединениям или элементам и к периодической литературе.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
