Ю.А. Золотов - Общие вопросы, методы разделения (Основы аналитической химии, том 1) (1110133), страница 13
Текст из файла (страница 13)
Предел обнаружения может быть задан и минимальным аналитическим сигналом у м, который можно уверенно отличать от сигнала контрольного опыта — ув,„. Минимальный аналитический сигнал должен быть выбран таким образом, чтобы не допустить ошибки «переоткрытня или недооткрытия» компонента. Статистическими методами доказано, что количественно предел обнаружения можно определить, пользуясь выражением 3зфон с р — — —, (2.10) где з~ — стандартное отклонение аналитического сигнала фона;  — коэффициент чувствительности (см.
Равд, 2.3). Существуют н другие способы расчета предела обнаружения, но уравнение (2.10) используют чаще всего. Отметим, что минимально обнаруживаемый аналитический сигнал, а следовательно, и предел обнаружения определяется не средним уровнем фонового сигнала, а размахом колебаний зтого сигнала относительно среднего значения (з~ ). Это значение желательно определять из достаточно большого (и ~ 20) числа параллельных определений.
В количественном химическом анализе обычно приводят диапазон определяемых содержаний — область значений определяемых содержаний, предусмотренная данной методикой и ограниченная нижней и верхней границами определяемых содержаний. Верхняя граница ( т„с,) — наибольшее значение количества или концентрации компонента, определяемое по данной методике. Оно ограничено, как правило, изученным интервалом либо возможностью измерения аналитического сигнала с достаточной точностью.
Так, например, интенсивность почернения фотопластинки или скорость процесса могут быть настолько велики, что нх уже трудно измерить с необходимой точностью. Аналитика обычно больше интересует нижняя граница определяемых содержаний (и!„,с„) — наименьшее содержание компонента, определяемого по данной методике. В области низких содержаний значение з, всегда увеличивается с уменьшением содержания (рис.
2.10), а точность результа- зг(с) Вопросы тов анализа, соответственно, ухудшается. 0,33 Как правило, за нижнюю границу определяемых содержаний принимают то минимальное количество или концентрацию, которые можно определить с з, сн 0,33. В зависимости от конкретной задачи в качестве предельно допустимого Рис. 2.10. Зависимость относи- может быть указано и иное значение з,. тельного стандартного отклонения Кроме того, иногда за нижнюю границу пин определяемого компон определяемых концентраций принимают значение, равное яс „р, где коэффициент я- обычно выбирают равным от 2 до 1О.
1, Перечислите метрологические характеристики методов и методик химического анализа. 2. Укажите эквивалент, фактор эквивалентности н молярную массу эквивалента в следующих реакциях: Н,РО, «.КОН КН,РО„+Н,О Н,РО, +2КОН К,НРО«+2Н,О Н,РО, +ЗКОН К,РО, +ЗН,О НгСгО«+2КОН~~КгС 0«+2НгО 2НС!+ Ва(ОН), ~~ ВаС!г + 2НгО 2КСООН «-Ва(ОН)г ~-Ва(КСОО)г «-2НгО 2КС)«1+ Айаг КА8(СЩг + КХОг СнЯО, «-2К( Сн1 +)гг1, +К,БО, 2КМпО, +5Н,С,О, +ЗНгБО«ФК 30, +2МпЯО«+1ОСОг+8Н 0 4КМпО,+5Аз,О, «-12НС1 4КС!+4МпС1,+5Аз,О,+6Н,О РеС1, +Т«С1, ~~ РеС1, «-ТгС14 БпС1г + Ре,(80«)г + 2НС1 — БпС1«+ 2реБО«+Н,БО, 3*. Приведите 5 — 7 примеров аналитических сипмлов, измерение которых лежит в основе методов химического анализа.
4. Какие факторы, влияющие на величину аналитического сигнала, учитывают при проведении контрольного опыта? 5. Какой метод расчета содержания компонента следует использовать, если: а) функция аналитический сигнал — содержание иелинейна; б) матрица образца оказывает заметное влияние на аналитический сигнал? 6. Какими способами можно проверить правильность анализа? 58 7« Перечислите известные вам источники систематических погрешностей в гравнмстрнческом н тнтрнметрическом методах. В чем отличие систематических погрешностей от случайных? 9 доказало, по результаты анализа подчиюпотся закону нормального распределения. Какое распределение н какие таблицы вы будете использовать, если число определений равно: а) 5; б) 25; в) 17; г) 50; д) 3? 18. Какие величины характеризуют воспроизводнмость выборочной совокупности данных химического анализа? 11, Какие приемы можно использовать для уаеличениа чувствительности определения компонента? Глава 3.
Отбор и подготовка пробы к анализу Химический анализ чаще всего начинают с отбора и подготовки пробы к анализу. Слелует отметить, что все стадии анализа связаны между собой. Так, тщательно измеренный аналитический сигнал не дает правильной информации о содержании определяемого компонента, если неправильно проведен отбор или подготовка пробы к анализу. В большинстве случаев именно отбор и подготовка пробы к химическому анализу лимитирует надежность и, в целом, качество получаемых результатов, а также трудоемкость и длительность аналитического цикла. П огрешносгь при отборе и подготовке пробы часто определяет общую погрешность определения компонента и делает бессмысленным использование высокоточных методов и методик.
В свою очередь отбор и подготовка пробы зависят не только от природы анализируемого объекта, но и от поставленной задачи и выбранного способа измерения аналитического сигнала Приемы и порядок отбора пробы и ее подготовки настолько важны при проведении массового химического анализа, что обычно предписываются Государственным стандартом (ГОСТ). 3.1. Отбор пробы Для проведения анализа„как правило, берут так называемую представительную (среднюю) пробу. Это небольшая часть анализируемого объекта, средний состав и свойства которой должны быть идентичны ва всех отношениях среднему составу и свойствам исследуемого объекта.
Различают генеральную, лабораторную и анализируемую пробы. Генеральная (называемая иногда первичной, большой или груб ) оба ои про а ° ирается непосредственно из анализируемого объекта. Она достаточно большая — обычно 1 — 50 кг, для некоторых объектов (например, руды) составляет иногда 0,5 — 5 т. Из генеральной пробы путем ее сокращения отбирают лабораторную пробу (обычно от 25 г до 1 кг). Одну часть лабораторной пробы используют для пРедварительных исследований, другую — сохраняют для возможных в б д ем б аж у ущ ар итр ных анализов, третью — используют непосредственно для анализа (анализируемая проба). В случае необходимости пробу измельчают и усредняют.
В анализируемой пробе проводят несколько определений компонента: из отдельных навесок 10 — 1000 мг (если анализируемый обьект— 60 ердое вещество) или аликвот (если анализируемый объект — жидкость и газ). Содержание определяемого компонента в анализируемой пробе оляшо отражать среднее содержание этого компонента во всем исследуемом объекте, т. е. анализируемая проба должна быть представительной. Наколько это важно, можно показать на следующих примерах. Так, при массе нвпизируемой пробы 1 — 10 г оценивается среднее содержание определяемого компонента в генеральной пробе массой в несколько тонн и в конечном счете, например, запас компонента в месторождении.
Определение содержания физиологически активного компонента в анализируемой пробе из одной или нескольких таблеток дает основание лля оценки эффективности всей партии лекарственного препарата. Эти примеры показывают необходимость правильного отбора пробы. Напомним, что погрешность в отборе пробы часто определяет общую погрешность химического анализа и, не оценив погрешности на этой стадии, нельзя говорить о правильности определения компонента в анализируемом объекте. Чем больше материала отобрано для пробы, тем она представительнее. Однако с очень большой пробой трудно работать, это увеличивает время анализа и расходы на него. Таким образом, отбирать пробу нужно так, чтобы она была представительной и не очень большой. Способы отбора пробы и ее величина прежде всего определяются физическими и химическими свойствами анализируемого объекта.
При отборе пробы нужно учитывать: 1) агрегатное состояние анализируемого объекта (способы отбора пробы различны для газов, жидкостей и твердых веществ); 2) неоднородность анализируемого материала и размер частиц, с которых начинается неоднородность (чем однороднее вещество, тем проще отобрать пробу); 3) требуемую точность оценки содержания компонента во всей массе анализируемого объекта в зависимости от задачи анализа н природы исследуемого обьекта (так, при определении физиологически активного компонента в лекарстве требуется ббльшая точность, чем при определении содержания компонента в руде для оценки рентабельности месторождения).
Один из факторов, который нужно учитывать при выборе способа отбоРа пробы„— возможносгь изменения состава объекта и содержания определяемого компонента во времени. Например, переменный состав воды в реке, колебания состава дымовых газов промышленного предприятия, изменение концентрации компонентов в пищевых продуктах и т. д. Рассмотрим подробнее отбор пробы газов, жидкостей и твердых веществ, Отбор пробы газов.
Степень однородности газов и смесей газов велика: неоднородность наблюдается на молекулярном уровне. Поэтому генеРальная проба может быть относительно небольшой и отбор пробы обычно не представляет трудностей. Пробу газа отбирают, измеряя его объем при помощи вакуумной мерной колбы или бюретки с соответствующей запорной ! ! ! ! 1 ! ! ! ! ! = — 'йатаг =-нзднлгти ! ! ! ьь ! ! чк ь ! ьь ! ! Рнс.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
