Загальна характеристика фізико-хімічних методів аналізу

План

1. Суть фізико-хімічних методів аналізу.
2. Класифікація фізико-хімічних методів аналізу і області їх застосування.
   2.1. Електрохімічні методи
   2.2. Оптичні методи.
   2.3. Хроматографічний метод.

Суть фізико-хімічних методів аналізу

У виробничих умовах велике значення має швидкість виконання аналізу – експресність аналізу. Фізико-хімічні методи аналізу відрізняються великою вибірковістю, чутливістю, швидкістю виконання аналітичних операцій.

У фізико-хімічних методах аналізу визначають зміни фізичних властивостей системи (коефіцієнту заломлення світла, поглинання світла, електропровідності), які відбуваються в результаті хімічних або електрохімічних реакцій.

При виконанні аналізів фізико-хімічними методами точку еквівалентності (момент закінчення реакції) визначають не візуально, а за допомогою приладів, які фіксують зміни тих чи інших властивостей досліджуваної речовини. У зв’язку з цим фізико-хімічні методи аналізу часто називають методами інструментального аналізу.

Фізико-хімічні методи аналізу дозволяють вести в промисловості безперервний контроль, автоматизувати процес аналізу.

Застосування:

• в науково-дослідницьких і виробничих лабораторіях велике значення мають при аналізі руд, металів, сплавів;
• в охороні навколишнього середовища (аналіз повітря, води, ґрунтів);
• аналіз продуктів харчування.

Класифікація фізико-хімічних методів аналізу і області їх застосування

До фізико-хімічних методів аналізу належать:
1) електрохімічні;
2) фотометричні
3) хроматографічний аналіз

Електрохімічні методи

Електрохімічні методи ґрунтуються на використанні електрохімічних властивостей досліджуваної речовини.

Основні напрямки електрохімічного методу:
А) Електрогравіметрія – метод, який ґрунтується на точному вимірюванні маси досліджуваної речовини або її складових частин, які виділяються на електродах при проходженні постійного електричного струму через аналізуємий розчин.

Використовується найчастіше при дослідженні кольорових металів і сплавів.
Б) Кондуктометрія – метод, який ґрунтується на вимірюванні електричного опору.

Використовується для аналізу розчинів солей, кислот і деяких органічних сполук.
В) Потенціометрія – метод, який ґрунтується на вимірюванні потенціалів електродів, занурених в розчин досліджуваної речовини.

Використовується для визначення концентрації йонів в розчині.
Г) Полярографічний метод (вольтамперометрія) ґрунтується на використанні явища концентраційної поляризації, що виникає на електроді з малою поверхнею при пропусканні електричного струму через аналізуємий розчин електроліту.

Використовується на підприємствах чорної і кольорової металургії.
Д) Кулонометрія – метод, який ґрунтується на вимірюванні кількості електрики, витраченої на електроліз досліджуваної кількості речовини.
Використовується для визначення металів, йонів, органічних сполук.

Оптичні методи

Фотометричні (абсорбційні) методи аналізу ґрунтуються на вибірковому поглинанні світла досліджуваною сполукою.

В залежності від використовуваної апаратури в фотометричному аналізі виділяють:
1) спектрофотометричні методи – аналіз здійснюється по поглинанню монохроматичного світла (тобто з однаковою довжиною хвилі);
2) фотоколориметричні методи – аналіз здійснюється по поглинанню поліхроматичного світла.

Хроматографічний метод

Хроматографічний метод аналізу ґрунтується на використанні явищ вибіркової адсорбції.

Метод використовується в аналізі неорганічних і органічних речовин для розділення, концентрування, виділення окремих компонентів з суміші і очищення від домішок.