Каталог файлов
| Главная » Файлы » Группа АК-22 » Основы аналитической химии и ФХМА |
Задание ДО АК 22 30.10.2023 III пара Тема занятия: 1.1 Введение. Предмет и задачи аналитической химии.
| [ Скачать с сервера (22.5 Kb) ] | 29.10.2023, 14:12 |
| Задание ДО АК 22 30.10.2023 III пара План учебного занятия Дисциплина: Аналитическая химия Тема занятия: 1.1 Введение. Предмет и задачи аналитической химии. Вид занятия: проблемная лекция с элементами беседы Сообщение и изучение нового материала. План лекции 1 Предмет и задачи аналитической химии. 2 Роль аналитической химии в контроле производства и окружающей среды. 3 Методы анализа веществ - качественный и количественный; химический, физико-химический и физический. 4 Периодический закон Д. И. Менделеева - основа изучения аналитических свойств ионов. Лекция Аналитическая химия–наука о методах качественного и количественного исследования состава веществ (или их смесей), развивающая теоретические основы анализа химического состава веществ. Предмет аналитической химии-разработка методов анализа, идентификации и обнаружения, определения и разделения химических элементов, их соединений, а также методы установления химического строения соединений. Задачи аналитической химии: 1.Выяснение природы вещества (органическое или неорганическое); 2.Установление формы нахождения отдельных составляющих (ионы, молекулы, атомы) и степени окисления элементов; 3.Определение состава и содержания главного (основного) компонента и посторонних в нем примесей, а также микропримесей в особо чистых технических объектах; 4.Установление формулы неизвестного соединения; 5.Установление структурных элементов и строения соединения. Структура современной аналитической химии. Можно выделить три функции аналитической химии как области знаний: 1.Решение общих вопросов анализа (например, развитие его метрологии). 2.Разработка аналитических методов. 3.Решение конкретных задач анализа (например, создание аналитической химии пестицидов). Анализ–это метод исследования, основанный на разложении данного сложного вещества на более простые составные части и последующим определении этих составных частей особыми способами. Противоположностью анализа в химии является синтез –получение сложного вещества из менее простых веществ. Цель аналитической химии‒установление качественного и количественного состава вещества или смеси веществ. В соответствии с этим аналитическая химия состоит из двух больших разделов –качественного и количественного анализа. Качественный анализ –обнаружение и идентификация компонентов анализируемого образца. Количественный анализ–определение концентраций или масс компонентов анализируемого образца. При определении микропримесей грань между этими видами анализа подчас стирается. 2.Классификации видов анализа: а) по способу проведения: б) по масштабу работы, объеме или массы пробы: -микроанализ (для анализа требуется 0,1 г вещества и больше); -полумикроанализ (0,1. 0,01г); -микроанализ (0,01. 10-3г); По природе обнаруживаемых или определяемых частиц: -изотопный анализ, например, определение дейтерированной воды в обычной воде, а также «тяжелого» кислорода (изотоп кислорода-18) в смеси с распространенным изотопом кислородом-16; -элементный (атомно-ионный): из каких элементов состоит данный объект, какова их концентрация или количество; -структурно-групповой (функциональный): определение функциональных групп, т.е. отдельных групп органических соединений-карбоксильной, гидроксильной, аминогруппы и др., -молекулярный: обнаружение и определение химических соединений. Типичным примером является анализ смеси газов, например, определение в воздухе основных компонентов (азот, кислород, диоксид углерода, инертные газы, озон и таких примесей, как оксиды азота или серы); -вещественный:определяют, в какой форме присутствует интересующий нас компонент в анализируемом объекте и каково содержание этих форм. Например, в какой степени окисления присутствует элемент (мышьяк (III) или (V)) или в каком химическом состоянии присутствует элемент, например, медь в минерале может быть в виде оксида или сульфида или смеси этих соединений. -фазовый: анализ включений в неоднородном объекте, например минералах. Так, сульфид и оксид меди не распределены в минерале гомогенно, а образу-ют отдельные фазы. 3.Методы аналитической химии. Задачи аналитической химии решаются с помощью различных методов. В аналитической химии существуют методы разделения методы определения. Основной задачей методов разделения является отделение мешающих ком-процентов или выделение определяемого компонента в виде, пригодном для количественного определения. В некоторых случаях методы разделения и определения настолько тесно связаны между собой, что составили единое целое. Представителем таких методов является газовая хроматография. В процессе хроматографирования. Смесь разделяется на компоненты, и количественно определяется содержание компонентов. Такие методы анализа называют гибридными. Методы определения можно классифицировать, основываясь на свойстве вещества, которое положено в основу определения. Если измеряется масса осадка, метод называется гравиметрическим, если определяется интенсивность окраски раствора, -фотометрическим, или спектрофотометрическим, а если величина ЭДС, -потенциометрическим и т. методы определения можно классифицировать на: химические, физические и физико-химические. Химические методы базируются на химических реакциях. Химические процессы, используемые в целях анализа, называют аналитическими реакциями. Вещества, вызывающие химические превращения, называются реактивами или реагентами. К химическим(классическим) методам анализа относится гравиметрический и титриметрический. Физические методы основаны на физических явлениях и процессах. Физические методы анализа ‒это методы, которые позволяют определить состав вещества, не прибегая к использованию химических реакций. Физические методы основаны на измерении каких-либо параметров системы (оптических, электрических, магнитных, тепловых), которые являются функцией состава. К физическим методам анализа от-носятся спектральный, люминесцентный, рентгеноструктурный, масс-спектрометрический методы анализа. Например, в спектральном анализе исследуют спектры излучения, возникающие при внесении вещества в пламя горелки, электрической дуги. По наличию в спектре линий, характерных для данных элементов, судят о присутствии этих элементов в исследуемом веществе, а по яркости линий —об их количественном содержании. Физико-химические методы анализа основаны на изучении физических явлений, которые происходят при химических реакциях. Например, колориметрия ис-пользует явление изменения цвета раствора в ходе химических реакций, кондуктометрия –изменение электропроводности, и т.д. Физико-химические методы анализа получили широкое применение в научно-исследовательских и производственных лабораториях. Эти методы характеризуются высокой чувствительностью и быстрым выполнением анализа. При выполнении анализов физико-химическими методами точку эквивалентности (конец реакции) определяют не визуально, а при помощи приборов, которые фиксируют изменение физических свойств исследуемого вещества в точке эквивалентности. Для этой цеди, обычно, применяют приборы со сложными оптическими и электрическими схемами, позволяющие с большой точностью измерять значения определенных параметров, характеризующих те или иные свойства вещества. Поэтому эти методы получили название методов инструментального анализа. К ним относятся: 1.Оптические методы: а) спектральный (о присутствии того или иного элемента судят по наличию в спектре линий, характерных для этого элемента); б) люминесцентный(флуоресцентный) –используют свечение исследуемого объекта, возникающее под действием ультрафиолетовых лучей; в) рефрактометрический анализоснован на зависимости между показателем преломления, концентрацией растворенного вещества и его молекулярным строени-ем. 2. Радиометрический анализ основан на измерении радиоактивного излучения того или иного элемента. 3. Рентгеноструктурный анализ использует рентгеновские лучи для изучения строения веществ. 4. Масс-спектрометрический анализ позволяет определять массу отдельных ионизированных атомов, молекул и радикалов с помощью специальных приборов –масс-спектрометров 5. Колориметрический методоснованна сравнении интенсивности окраски исследуемого и стандартного растворов; 6. Кондуктометрический –измеряют электропроводность раствора, в котором протекает реакция; 7.Потенциометрический –потенциал электрода, находящегося в исследуемом растворе; 8.Полярографический метод учитывает изменение силы тока с ростом напряжения при электролизе анализируемого раствора в специальном приборе полярографе; 9.Хроматографические методы-основаны на разделении компонентов между двумя фазами –подвижной и неподвижной. Физико-химические методы позволяют вести в промышленности непрерывный контроль сырья, полуфабрикатов и готовых изделий. Наибольшее практическое значение имеют оптические и хроматографические методы анализа. 4.Значение аналитической химии. Аналитическая химия имеет огромное практическое значение в жизни общества, она создает средства для химического анализа и обеспечивает его осуществление –в этом ее главное предназначение. Без эффективного химического анализа невозможно функционирование ведущих отраслей народного хозяйства, систем охраны природы и здоровья населения, оборонного комплекса, невозможно развитие многих смежных областей знания. Анализ обеспечивает контроль многих технологических процессов, качества продукции, лекарственных препаратов, контроль окружающей среды и т.д. С помощью методов аналитической химии осуществляется анализ промышленного сырья и готовой продукции, контроль технологических процессов во многих отраслях промышленности, химическое исследование полезных ископаемых и т.д. Задача повышения урожайности сельскохозяйственных культур и продуктивности животноводства тесно связана с изучением состава почв, кормов, определением в них макро-и микроэлементов, с анализом удобрений и сельскохозяйственных ядов, а также с постоянным контролем качества продукции растениеводства и животноводства. Большое значение для сельского хозяйства имеет количественный анализ. Расход различных химических соединений (извести, гипса, азотных фосфорных, калийных удобрений и т. д.) на единицу площади рассчитывают исходя из химического состава почвы. Заметно возросла роль аналитической химии в связи с тем, что больше внимания стало уделяться состоянию окружающей среды и контролю за ее загрязнением, контролю за технологическими выбросами, сточными водами и т. д. Существенное значение имеют достижения аналитической химии в развитии отраслей промышленности и народного хозяйства, связанных с новой техникой –применением атомной энергии, развитием ракетостроения и промышленности жаропрочных сплавов, электроникой и промышленностью полупроводниковых мате-риалов. Аналитическая химия не только обеспечила эти области эффективными методами анализа, но и послужила основой разработки многих новых технологических процессов. Знание аналитической химии необходимо при изучении специальных дисциплин: почвоведения, общего земледелия, агрохимии, физиологии животных и растений, микробиологии, химической защиты растений, процессов переработки продукции сельского хозяйства. Таким образом, методами аналитической химии пользуются сельскохозяйственные, биологические, медицинские и технические науки. Выдача задания для домашней самостоятельной работы. 1. Составить конспект лекции 2. Ответить на контрольные вопросы по изучаемой теме: 2.1. Что является предметом аналитической химии? 2.2. Какие задачи решает аналитическая химия? 2.3. Какую структуру имеет аналитическая химия? 2.4. Периодический закон Д.И.Менделева – основа изучения аналитических свойств ионов (СРС) Литература: 1. Крешков А.П, Ярославцев А. А. Курс аналитической химии часть I-М.: Химия, с.11-21 2. Крешков А.П, Ярославцев А. А. Курс аналитической химии часть II-М.: Химия, 3. Ярославцев А.А. Сборник задач и упражнений по аналитической химии- М.: Высшая школа, 4.1.Инструкции по выполнению лабораторных работ по качественному анализу 5. Инструкции по технике безопасности | |
| Просмотров: 28 | Загрузок: 0 | Рейтинг: 0.0/0 | |
| Всего комментариев: 0 | |