Общие представления о количественном анализе

Количественный анализ позволяет измерить интенсивность аналитического сигнала, т.е. найти численное значение оптической плотности pacтвopа, расход раствора на титрование, массы прокаленного осадка и т.д. По результатам количественного измерения сигнала можно рассчитать содержание определенного компонента в пробе.

Количественный анализ используется при оценке месторождений полезных ископаемых для металлургии и химической промышленности, имеет значение для медицины, биологии и агрохимии, почвоведения, физиологии растений и др.

Количественный анализ имеет большое значение в решении проблем охраны окружающей среды. Интенсивное загрязнение окружающей среды объясняется быстрым ростом промышленного производства. Природные воды загрязняются применяемыми в сельском хозяйстве пестицидами, гербицидами, минеральными удобрениями, опасными для здоровья человека. Промышленные предприятия сбрасывают технические воды, содержащие ядовитые тяжелые металлы. Чаще всего в сточных водах предприятий и в природных водах определяют ртуть, свинец, калий, оловo, цинк и другие токсичные ионы. В последнее время из-за повышенного содержания нитратов в почвах, питьевой воде и продуктах растениеводства возникла необходимость контроля пищевых продуктов. Кроме того, экологические объекты исследуют на содержание радионуклидов.

Современные методы количественного анализа классифицируют по измеряемым свойствам, таким как масса вещества, объем раствора реактива, интенсивность спектральных линий элементов, вращение плоскости поляризации, электродный потенциал и т.п.

В табл. 2 приведены важнейшие методы количественного анализа. При этом, несмотря на условность градации, макроколичествами определяемого элемента считают 0,05…0,5 г, полумикроколичествами 0,01…0,05 г, микроколичествами - 0,1…10 мг, ультрамикроколичествами 10…100 мкг, субмикроколичествами - менее 10 мкг.

Таблица 2

Важнейшие методы количественного анализа

Окончание табл. 2

Количественные методы анализа разделяют на три класса: химические, физические и физико-химические. К химическим методам относят гравиметрический (весовой), титриметрический и газоволюметрический (объемный). Однако химические методы не всегда удовлетворяют требованиям контроля производства. Так, они недостаточно чувствительны для определения некоторых примесей в исследуемых материалах. Помимо этого, гравиметрические определения слишком длительны, а титриметрические имеют ограниченную область применения. Поэтому в настоящее время много внимания уделяют разработке новых, более чувствительных и быстрых «экспрессных» методов анализа. Наиболее перспективны в этом отношении физические и физико-химические методы, которые условно называют инструментальными. В физических методах измеряют непосредственно определяемое физическое свойство без проведения химических реакций. Например, для определения содержания различных веществ (кислот, щелочей и др.) иногда достаточно измерить их плотность.

Экспериментальная часть