1. 소개

2. 방법의 분류

3. 분석 신호

4.3. 화학적 방법

4.8. 열 방법

5. 결론

6. 사용문헌 목록

소개

화학 분석은 여러 산업에서 생산 및 제품 품질을 모니터링하는 수단으로 사용됩니다. 국가 경제. 광물 탐사는 분석 결과에 따라 다양한 정도를 기반으로 합니다. 분석은 환경 오염을 모니터링하는 주요 수단입니다. 알아 내기 화학적 구성 요소토양, 비료, 사료 및 농산물은 농업 산업 단지의 정상적인 기능에 중요합니다. 화학 분석은 의료 진단 및 생명 공학에서 필수 불가결합니다. 많은 과학의 발전은 화학 분석의 수준, 방법, 도구 및 시약을 갖춘 실험실 장비에 달려 있습니다.

화학 분석의 과학적 기초는 분석 화학으로, 수세기 동안 화학의 일부이자 때로는 주요 부분이었습니다.

분석 화학은 물질의 화학 조성과 부분적으로 화학 구조를 결정하는 과학입니다. 분석 화학 방법을 사용하면 물질이 무엇으로 구성되어 있는지, 어떤 구성 요소가 그 구성에 포함되어 있는지에 대한 질문에 답할 수 있습니다. 이러한 방법은 예를 들어 원소의 산화 상태를 결정하기 위해 주어진 구성 요소가 물질에 어떤 형태로 존재하는지 알아내는 것을 종종 가능하게 합니다. 때때로 구성 요소의 공간적 배열을 추정하는 것이 가능합니다.

방법을 개발할 때 종종 관련 과학 분야에서 아이디어를 가져와 목표에 적용해야 합니다. 분석 화학의 임무에는 방법의 이론적 기초 개발, 적용 가능성의 한계 설정, 도량형 및 기타 특성 평가, 다양한 대상 분석 방법 작성이 포함됩니다.

분석 방법과 수단은 끊임없이 변화하고 있습니다. 새로운 접근 방식이 관련되고, 새로운 원리와 현상이 사용되며, 종종 먼 지식 영역에서 사용됩니다.

분석 방법은 결정되는 구성 요소와 분석 대상에 관계없이 구성을 결정하기 위한 상당히 보편적이고 이론적으로 정당화되는 방법으로 이해됩니다. 그들이 분석 방법에 대해 이야기할 때, 그들은 기본 원리, 구성과 측정된 속성 사이의 관계에 대한 정량적 표현을 의미합니다. 간섭 탐지 및 제거를 포함한 선택된 구현 기술; 실제 구현을 위한 장치 및 측정 결과 처리 방법. 분석기법은 상세 설명선택한 방법을 사용하여 이 개체를 분석합니다.

지식 분야로서의 분석 화학에는 세 가지 기능이 있습니다.

1. 분석의 일반적인 문제의 해결,

2. 분석 방법의 개발,

3. 분석의 특정 문제의 해결.

구별하기도 한다 질적그리고 정량적복수. 첫 번째는 분석 대상이 어떤 구성 요소를 포함하는지에 대한 질문을 결정하고 두 번째는 전체 또는 개별 구성 요소의 정량적 내용에 대한 정보를 제공합니다.

2. 방법의 분류

기존의 모든 분석 화학 방법은 샘플링, 샘플 분해, 성분 분리, 검출(식별) 및 결정 방법으로 나눌 수 있습니다. 분리와 정의를 결합한 하이브리드 방법이 있습니다. 탐지 및 정의 방법에는 공통점이 많습니다.

최고 가치정의 방법이 있습니다. 측정 속성의 특성이나 해당 신호가 등록되는 방식에 따라 분류할 수 있습니다. 결정 방법은 다음과 같이 나뉩니다. 화학적인 , 물리적 인그리고 생물학적. 화학적 방법은 화학적(전기화학적 포함) 반응을 기반으로 합니다. 여기에는 물리화학적 방법이 포함됩니다. 물리적 방법은 다음을 기반으로 합니다. 물리적 현상및 과정, 생물학적 - 생명 현상.

분석 화학 방법의 주요 요구 사항은 결과의 정확성 및 우수한 재현성, 필요한 구성 요소의 낮은 검출 한계, 선택성, 신속성, 분석 용이성 및 자동화 가능성입니다.

분석 방법을 선택할 때 분석의 목적, 해결해야 할 과제를 명확히 알고 사용 가능한 분석 방법의 장단점을 평가해야 합니다.

3. 분석 신호

시료를 선택하고 준비한 후 화학 분석 단계가 시작되어 성분이 검출되거나 그 양이 결정됩니다. 이를 위해 그들은 측정 분석 신호. 대부분의 방법에서 분석 신호는 분석의 최종 단계에서 분석 물질의 함량과 기능적으로 관련된 물리량 측정의 평균입니다.

구성 요소를 감지해야 하는 경우 일반적으로 고정됩니다. 모습분석 신호 - 침전물의 모양, 색상, 스펙트럼의 선 등 분석 신호의 출현은 확실하게 기록되어야 합니다. 성분의 양을 결정할 때 측정됩니다. 크기분석 신호 - 퇴적물 질량, 전류 강도, 스펙트럼 선 강도 등

4. 분석화학법

4.1. 마스킹, 분리 및 농축 방법

마스킹.

마스킹은 방향이나 속도를 변경할 수 있는 물질이 있는 상태에서 화학 반응을 억제하거나 완전히 억제하는 것입니다. 이 경우 새로운 단계가 형성되지 않습니다. 마스킹에는 열역학(평형)과 운동(비평형)의 두 가지 유형이 있습니다. 열역학적 마스킹에서는 반응이 미미하게 진행될 정도로 조건부 반응 상수가 감소하는 조건이 생성됩니다. 마스킹된 성분의 농도는 분석 신호를 안정적으로 고정하기에 충분하지 않습니다. 키네틱 마스킹은 동일한 시약을 사용하여 마스킹된 물질과 분석 물질의 반응 속도 차이를 증가시키는 것을 기반으로 합니다.

분리와 집중.

분리 및 농축의 필요성은 다음 요인으로 인한 것일 수 있습니다. 시료에 측정을 방해하는 성분이 포함되어 있습니다. 분석물의 농도가 방법의 검출 한계 미만입니다. 측정할 성분이 샘플에 고르지 않게 분포되어 있습니다. 기기 교정을 위한 표준 샘플이 없습니다. 샘플은 독성이 강하고 방사성이며 값이 비쌉니다.

분리- 이것은 초기 혼합물을 구성하는 구성 요소가 서로 분리되는 작업 (과정)입니다.

집중- 이것은 매크로 구성 요소의 농도 또는 양에 대한 미세 구성 요소의 농도 또는 양의 비율이 증가하는 작업(과정)입니다.

강수 및 공동 강수.

침전은 일반적으로 무기 물질을 분리하는 데 사용됩니다. 유기 시약에 의한 미세 구성 요소의 침전, 특히 이들의 동시 침전은 높은 농도 요인을 제공합니다. 이러한 방법은 고체 샘플에서 분석 신호를 얻도록 설계된 측정 방법과 함께 사용됩니다.

침전에 의한 분리는 주로 수용액에서 화합물의 다양한 용해도를 기반으로 합니다.

공동 침전은 용액과 침전물 사이의 미량 성분 분포입니다.

추출.

추출은 두 단계 사이, 가장 흔히 두 개의 비혼화성 액체 사이에 물질을 분배하는 물리화학적 과정입니다. 또한 화학 반응을 통한 물질 전달 과정이기도 합니다.

추출 방법은 다양한 산업 및 자연 물체의 분석에서 농축, 미세 구성 요소 또는 거대 구성 요소의 추출, 구성 요소의 개별 및 그룹 분리에 적합합니다. 이 방법은 수행이 간단하고 빠르며 높은 분리 및 농축 효율성을 제공하며 다음과 호환됩니다. 다른 방법정의. 추출을 통해 용액 내 물질의 상태를 연구할 수 있습니다. 다양한 조건, 물리 화학적 특성을 결정합니다.

수착.

흡착은 물질의 분리 및 농축에 잘 사용됩니다. 흡착 방법은 일반적으로 우수한 분리 선택성과 높은 농도 값을 제공합니다.

흡착- 고체 담체(흡착제) 상의 고체 또는 액체 흡수제에 의한 가스, 증기 및 용해된 물질의 흡수 과정.

전해 분리 및 합착.

분리 또는 농축된 물질을 원소 상태 또는 어떤 종류의 화합물 형태로 고체 전극에 분리하는 가장 일반적인 선거 분리 방법. 전해 절연(전기분해)제어된 전위에서 전류에 의한 물질의 침착을 기반으로 합니다. 금속의 음극 증착의 가장 일반적인 변형입니다. 전극 재료는 탄소, 백금, 은, 구리, 텅스텐 등일 수 있습니다.

전기영동전기장에서 전하, 모양 및 크기가 다른 입자의 이동 속도의 차이를 기반으로 합니다. 이동 속도는 전하, 전계 강도 및 입자 반경에 따라 다릅니다. 전기 영동에는 정면(단순)과 구역(캐리어)의 두 가지 유형이 있습니다. 첫 번째 경우, 분리할 성분을 포함하는 소량의 용액을 전해질 용액과 함께 튜브에 넣습니다. 두 번째 경우, 운동은 전기장이 꺼진 후에도 입자를 제자리에 유지하는 안정화 매체에서 발생합니다.

방법 그라우팅충분히 음전위 또는 전기 음성 금속의 알마가마를 가진 금속의 성분(보통 소량)의 환원으로 구성됩니다. 합착 과정에서 음극(성분 분리)과 양극(접착 금속 용해)의 두 가지 공정이 동시에 발생합니다.

증발 방법.

행동 양식 증류물질의 다양한 휘발성을 기반으로 합니다. 물질은 액체 상태에서 기체 상태로 이동한 다음 응축되어 다시 액체 또는 때로는 고체상을 형성합니다.

단순증류(증발)– 단일 단계 분리 및 농축 공정. 증발은 기성품 휘발성 화합물 형태의 물질을 제거합니다. 이들은 거대 구성 요소와 미세 구성 요소가 될 수 있으며 후자의 증류는 덜 자주 사용됩니다.

승화(승화)- 고체 상태에서 기체 상태로 물질의 이동 및 고체 형태의 후속 침전(액상 우회). 승화에 의한 분리는 일반적으로 분리할 성분이 녹기 어렵거나 용해하기 어려운 경우에 사용됩니다.

제어된 결정화.

용액, 용융물 또는 가스가 냉각되면 고체상 핵이 형성됩니다. 결정화는 제어되지 않고(대량) 제어될 수 있습니다. 제어되지 않은 결정화로 결정은 볼륨 전체에서 자발적으로 발생합니다. 제어된 결정화로 공정이 설정됩니다. 외부 조건(온도, 위상 이동 방향 등).

제어된 결정화에는 두 가지 유형이 있습니다. 방향성 결정화(주어진 방향으로) 그리고 영역 용융(고체에서 액체 영역이 특정 방향으로 이동).

방향성 결정화를 사용하면 다음 사이에 하나의 인터페이스가 나타납니다. 단단한및 액체 - 결정화의 전면. 영역 용융에는 결정화 전면과 용융 전선의 두 가지 경계가 있습니다.

4.2. 크로마토그래피 방법

크로마토그래피는 가장 일반적으로 사용되는 분석 방법입니다. 최신 크로마토그래피 방법단위에서 10 6 까지의 분자량을 가진 기체, 액체 및 고체 물질을 결정할 수 있습니다. 이들은 수소 동위원소, 금속 이온, 합성 고분자, 단백질 등이 될 수 있습니다. 크로마토그래피는 많은 종류의 유기 화합물의 구조와 특성에 대한 광범위한 정보를 제공했습니다.

색층 분석기- 이것은 고정상과 이동상 사이의 성분 분포를 기반으로 한 물질의 물리화학적 분리 방법입니다. 정지상(정지상)은 일반적으로 단단한(종종 흡착제라고도 함) 또는 고체에 침착된 액체 필름. 이동상은 고정상을 통해 흐르는 액체 또는 기체입니다.

이 방법을 사용하면 다성분 혼합물을 분리하고 성분을 식별하고 정량적 조성을 결정할 수 있습니다.

크로마토그래피 방법은 다음 기준에 따라 분류됩니다.

a) 혼합물의 응집 상태에 따라 기체, 액체 및 기체-액체 크로마토그래피 성분으로 분리됩니다.

b) 분리 메커니즘에 따라 - 흡착, 분포, 이온 교환, 침전, 산화 환원, 흡착-복합 크로마토그래피;

c) 크로마토그래피 프로세스의 형태에 따라 - 컬럼, 모세관, 평면(종이, 박막 및 멤브레인).

4.3. 화학적 방법

화학적 검출 및 결정 방법은 산-염기, 산화환원 및 착물 형성의 세 가지 유형의 화학 반응을 기반으로 합니다. 때로는 구성 요소의 집계 상태가 변경됩니다. 화학적 방법 중 가장 중요한 것은 중량 및 적정입니다. 이러한 분석 방법을 고전적이라고 합니다. 기초 화학 반응의 적합성 기준 분석 방법대부분의 경우 완전한 흐름과 고속입니다.

중량 측정 방법.

중량 분석은 순수한 형태의 물질을 분리하고 무게를 측정하는 것으로 구성됩니다. 대부분의 경우 이러한 격리는 강수에 의해 수행됩니다. 덜 일반적으로 결정되는 성분은 휘발성 화합물로 분리됩니다(증류 방법). 어떤 경우에는 중량 측정 가장 좋은 방법분석적 문제의 해결. 이것은 절대(참조) 방법입니다.

중량 측정 방법의 단점은 특히 많은 수의 샘플에 대한 연속 분석과 비선택성 - 침전 시약은 몇 가지 예외를 제외하고는 거의 특정하지 않은 연속 분석에서 측정 기간입니다. 따라서 예비 분리가 필요한 경우가 많습니다.

질량은 중량 측정의 분석 신호입니다.

적정법.

정량적 화학분석의 적정법은 성분 A를 가지고 반응에 소요되는 시약 B의 양을 측정하여 결정하는 방법으로, 실제로는 농도를 정확히 알고 있는 용액의 형태로 시약을 첨가하는 것이 가장 편리합니다. . 이 버전에서 적정은 측정할 성분의 용액에 정확히 알려진 농도(티트란)의 조절된 양의 시약 용액을 연속적으로 추가하는 과정입니다.

적정법에서는 정방향, 역방향 및 치환체 적정의 세 가지 적정 방법이 사용됩니다.

직접 적정- 이것은 분석물 A의 용액을 Titran B의 용액으로 직접 적정하는 것입니다. A와 B의 반응이 빠르게 진행되는 경우에 사용합니다.

역적정분석물 A에 정확하게 알려진 양의 표준 용액 B를 과량으로 첨가하고 이들 사이의 반응이 완료된 후 나머지 양의 B를 적정하는 것으로 구성되어 있습니다. 이 방법은 A와 B 사이의 반응이 충분히 빠르지 않거나 반응 당량점을 고정할 적절한 지표가 없는 경우에 사용됩니다.

대체 적정결정된 양의 물질 A가 아니라 등가량의 치환체 A'의 적정제 B를 사용한 적정으로 구성되며, 결정된 물질 A와 일부 시약 사이의 예비 반응에서 발생합니다. 이 적정 방법은 일반적으로 직접 적정을 수행할 수 없는 경우에 사용됩니다.

운동 방법.

동역학적 방법은 반응물의 농도에 대한 화학 반응 속도의 의존성을 기반으로 하며, 촉매 반응그리고 촉매 농도. 동역학적 방법의 분석 신호는 프로세스의 속도 또는 이에 비례하는 양입니다.

kinetic 방법의 기초가 되는 반응을 지시약(indicator)이라고 합니다. 농도 변화를 지표 처리의 속도를 판단하는 데 사용하는 물질이 지표입니다.

생화학 적 방법.

생화학적 방법은 현대의 화학 분석 방법 중 중요한 위치를 차지합니다. 생화학적 방법에는 생물학적 구성 요소(효소, 항체 등)를 포함하는 프로세스의 사용을 기반으로 하는 방법이 포함됩니다. 이 경우 분석 신호는 대부분 다음 중 하나입니다. 시작 속도임의의 기기적 방법에 의해 결정되는 공정 또는 반응 생성물 중 하나의 최종 농도.

효소적 방법효소에 의해 촉매되는 반응의 사용에 기초하여 - 높은 활성과 작용 선택성을 특징으로 하는 생물학적 촉매.

면역화학적 방법분석은 상응하는 항체에 의한 결정된 화합물-항원의 특이적 결합에 기초한다. 항체와 항원 사이의 용액 내 면역화학 반응은 여러 단계에서 발생하는 복잡한 과정입니다.

4.4. 전기화학적 방법

전기화학적 분석 및 연구 방법은 전극 표면 또는 전극 근처 공간에서 발생하는 프로세스의 연구 및 사용을 기반으로 합니다. 분석된 용액의 농도와 기능적으로 관련되어 있고 정확하게 측정할 수 있는 모든 전기 매개변수(전위, 전류 강도, 저항 등)는 분석 신호 역할을 할 수 있습니다.

직접 및 간접 전기화학적 방법이 있습니다. 직접 방법에서는 분석물의 농도에 대한 현재 강도(전위 등)의 의존성이 사용됩니다. 간접 방법에서 현재 강도(전위 등)는 적절한 적정제, 즉 적절한 적정제로 분석물의 적정 종료점을 찾기 위해 측정됩니다. 적정제의 부피에 대한 측정된 매개변수의 의존성을 사용합니다.

모든 종류의 전기화학 측정에는 전기화학 회로 또는 전기화학 셀이 필요합니다. 중요한 부분분석된 솔루션입니다.

존재하다 다양한 방법전기화학적 방법의 분류 - 전극 공정의 세부 사항에 대한 고려를 포함하여 매우 단순한 것에서 매우 복잡한 것까지.

4.5. 분광법

분광학적 분석 방법은 다음과 같습니다. 물리적 방법상호 작용을 기반으로 전자기 방사선물질로. 이 상호 작용은 전자기 복사의 복사 흡수, 반사 및 산란의 형태로 실험적으로 등록된 다양한 에너지 전이로 이어집니다.

4.6. 질량분석법

질량 분석법 분석 방법은 방출된 물질의 원자와 분자의 이온화와 공간 또는 시간에서 생성된 이온의 후속 분리를 기반으로 합니다.

질량 분석법의 가장 중요한 응용은 유기 화합물의 구조를 식별하고 확립하는 것입니다. 유기 화합물의 복잡한 혼합물의 분자 분석은 크로마토그래피 분리 후에 수행해야 합니다.

4.7. 방사능 기반 분석 방법

방사능에 기초한 분석법은 핵물리학, 방사선화학, 원자기술의 발달 시대에 등장하여 현재 산업계, 지질학 분야 등 다양한 분석에 성공적으로 활용되고 있습니다. 이러한 방법은 매우 많고 다양합니다. 네 가지 주요 그룹으로 구분할 수 있습니다. 방사성 분석; 동위원소 희석 방법 및 기타 방사성 추적자 방법; 방사선의 흡수 및 산란에 기반한 방법; 순전히 방사 측정 방법. 가장 널리 퍼진 방사성법. 이 방법은 인공 방사능의 발견 이후에 나타났으며 핵 또는 g-입자로 시료를 조사하고 활성화 중에 얻은 인공 방사능을 기록하여 결정되는 원소의 방사성 동위원소 형성에 기반합니다.

4.8. 열 방법

열 분석 방법은 물질과 열 에너지의 상호 작용을 기반으로 합니다. 원인 또는 결과인 열 효과는 분석 화학에서 가장 널리 사용됩니다. 화학 반응. 덜하지만 물리적 과정의 결과로 열을 방출하거나 흡수하는 방법이 사용됩니다. 이들은 예를 들어 용해 또는 희석 중에 발생하는 응집 상태의 변화 및 분자간 상호 작용의 기타 변화와 함께 한 변형에서 다른 변형으로 물질의 전환과 관련된 프로세스입니다. 표는 가장 일반적인 열 분석 방법을 보여줍니다.

열적 방법은 야금 재료, 광물, 규산염 및 고분자의 분석, 토양의 상 분석 및 샘플의 수분 함량 측정에 성공적으로 사용됩니다.

4.9. 생물학적 분석 방법

생물학적 분석 방법은 성장, 번식 및 일반적으로 생명체의 정상적인 기능과 같은 중요한 활동을 위해서는 엄격하게 정의된 화학 성분의 환경이 필요하다는 사실에 기반합니다. 예를 들어, 이 조성이 변할 때, 어떤 성분이 배지에서 제외되거나 추가(결정된) 화합물이 도입될 때 신체는 얼마 후, 때로는 거의 즉시 적절한 반응 신호를 보냅니다. 신체 반응 신호의 성질 또는 강도와 환경에 유입되거나 환경에서 배제된 성분의 양 사이의 연결을 설정하는 것은 이를 감지하고 결정하는 역할을 합니다.

생물학적 방법의 분석 지표는 다양한 살아있는 유기체, 장기 및 조직, 생리 기능 등입니다. 미생물, 무척추 동물, 척추 동물 및 식물은 지표 유기체로 작용할 수 있습니다.

5. 결론

분석 화학의 중요성은 물질의 질적 및 양적 구성, 사회 발전 수준, 분석 결과에 대한 사회적 요구 및 개발 수준을 확립함에있어 분석 결과에 대한 사회의 필요성에 의해 결정됩니다. 분석 화학 자체.

분석 화학에 관한 N.A. Menshutkin의 교과서, 1897에서 인용: , 분석 화학은 엄격하게 정의된 경로를 제공합니다. 이러한 확실성(분석 화학의 체계적인 해결 문제)은 교육학적으로 매우 중요하며, 화합물의 속성을 문제 해결에 적용하고 반응 조건을 도출하고 이들을 결합하는 방법을 배웁니다. 이 일련의 정신적 과정은 다음과 같이 표현할 수 있습니다. 분석 화학은 화학적 사고를 가르칩니다. 후자의 성취는 분석화학의 실용학문에서 가장 중요한 것으로 보인다.

중고문헌 목록

1. K.M. 올샤노바, SK Piskareva, K.M. Barashkov "분석 화학", 모스크바, "화학", 1980

2. "분석 화학. 화학적 분석 방법", 모스크바, "화학", 1993

3. “분석 화학의 기초. 책 1", 모스크바, " 대학원", 1999

4. “분석 화학의 기초. 제 2권, 모스크바, 고등 학교, 1999

이론적으로는 통계학을 포함하여 분석의 기초는 중요한 위치를 차지합니다. 처리 결과. 분석 이론에는 선택 및 준비, 분석 계획 작성 및 분석 자동화 방법, 원칙 및 방법 선택, 컴퓨터 사용 및 국가 경제 기반의 교리도 포함됩니다. 화학의 결과를 사용합니다. 분석. 분석의 특징은 일반적이 아니라 개별적이고 구체적인 연구입니다. sv-in 및 객체의 특성을 통해 많은 다른 사람들의 선택성을 보장합니다. 분석물 행동 양식. 물리학, 수학, 생물학 등의 업적과 긴밀한 관계 덕분입니다. 기술 영역(특히 분석 방법에 해당) 분석 변환. 과학의 교차점에서 학문으로.

거의 모든 결정 방법은 c.-l의 의존성을 기반으로 합니다. 측정 가능한 속성 인그들의 구성에서. 따라서 분석에서 중요한 방향은 분석물을 해결하는 데 사용하기 위해 이러한 종속성을 검색하고 연구하는 것입니다. 작업. 이 경우 St.와 구성 간의 통신 수준을 찾고, St. Islands(분석 신호)를 등록하는 방법을 개발하고, 다른 구성 요소의 간섭을 제거하고, decomp의 간섭 영향을 제거하는 것이 거의 항상 필요합니다. 요인(예: t-ry의 변동). 분석물의 가치. 신호는 숫자 또는 구성 요소를 특성화하는 단위로 변환됩니다. 예를 들어 질량, 부피, 광 흡수로 측정됩니다.

분석 방법론에 많은 관심을 기울입니다. 화학 이론. 그리고 부분적으로 물리적.-화학적. 방법은 몇 가지 기본 사항에 대한 아이디어를 기반으로 합니다. 화학의 종류. 분석에 널리 사용되는 p-tion(acid-base, redox.,) 및 몇 가지 중요한 프로세스(-,). 이러한 문제에 대한 관심은 분석적이고 실용적인 발전의 역사 때문입니다. 각 방법의 중요성. 그러나 이후 화학의 비율. 방법이 감소하고 fiz.-chem의 몫. 그리고 물리적 방법론이 증가하고 있으며, 마지막 두 그룹의 방법론의 개선과 이론적인 통합이 이루어지고 있습니다. 개별 방법의 측면 일반 이론분석적 .

개발의 역사. 예를 들어 고대에는 재료 테스트가 수행되었습니다. 용해, 분해에 대한 적합성을 확인하기 위해 조사되었습니다. 제품 - Au 및 Ag의 함량을 결정합니다. 연금술사 14~16세기 처음으로 적용하여 엄청난 양의 실험을 수행했습니다. 연구 인 인, 화학을 시작합니다. 분석 방법. 16-17세기. (마침표) 새로운 화학. 방법 감지 인 인, 용액의 p-tion을 기반으로 합니다(예: Cl -와 침전물 형성에 의한 Ag + 발견). "화학적 분석"의 개념을 도입한 R. Boyle는 과학적 분석의 창시자로 간주됩니다.

1층까지. 19 세기 분석은 osn이었습니다. 부분. 이 기간 동안 많은 것이 열렸습니다. 화학 요소, 특정 본성의 구성 부분이 구별됩니다. 인-인, 확립된 및 다중 관계, . T. Bergman은 체계적인 계획을 개발했습니다. 분석, H 2 S를 분석물로 도입했습니다. , 진주를 얻기 위한 화염 분석 방법 제안 등 19세기에 체계적인 자질. 분석은 G. Rose와 K. Fresenius에 의해 개선되었습니다. 같은 세기는 수량 개발에 큰 성공을 거두었습니다. 분석. 적정법이 만들어졌습니다. 방법(F. Decroisil, J. Gay-Lussac), 중량 측정이 크게 개선되었습니다. 분석, 개발된 방법. 매우 중요한 것은 방법 org의 개발이었습니다. 화합물(Yu. Liebig). 콘. 19 세기 화학 교리에 기초한 분석 이론이있었습니다. 참여 솔루션 (ch. rr. W. Ostwald). 이때까지 수용액에서 분석하는 방법이 분석에서 지배적인 위치를 차지했습니다.

20세기에 미세 분석 조직의 방법. 화합물(F. Pregl). 폴라로그래픽이 제안되었습니다. 방법(J. Geyrovsky, 1922). fiz.-chem이 많이 나타났습니다. 그리고 물리적 방법, 예. 질량 분석, x-선, 핵 물리학. 매우 중요한 것은 발견(M.S. Tsvet, 1903)과 다양한 변종, 특히 배포의 생성이었습니다. (A. Martin 및 R. Sint, 1941).

러시아와 소련에서 큰 중요성분석의 개발을 위해 N.A.의 작업이 있었습니다. Menshutkin(분석에 관한 그의 교과서는 16판을 거쳤습니다). 엄마. Ilyinsky, 특히 L.A. Chugaev는 org를 실행했습니다. 분석물 (19세기 후반-20세기 초반), N.A. Tananaev는 품질의 드립 방법을 개발했습니다. 분석 (동시에 F. Feigl, 20 세기의 20 대). 1938년 N. A. Izmailov와 M. S. Schreiber가 처음 기술했습니다. 1940년대 원자 방출 분석을 위해 플라즈마 소스가 제안되었습니다. 소비에트 과학자들은 또한 분석 물질 연구에 큰 공헌을 했습니다. 사용 (I.P. Alimarin, A.K. BabkoKh의 작용 이론에서 조직 분석, 광도 측정 방법 개발, 분석, 원자 흡수, 개별 요소, 특히 희귀 및 백금 및 여러 개체 분석에서) 고순도, 광물성 원료, .

연습의 요구는 항상 분석의 발전을 자극했습니다. 그래서 40~70년대. 20 세기 고순도 핵, 반도체 및 기타 물질 분석의 필요성과 관련하여 최대 10 -7 - 10 -8까지의 측정을 보장하는 스파크 질량 분석, 화학 스펙트럼 분석 및 전압전류법과 같은 민감한 방법이 만들어졌습니다. 순수한 in-wah에 있는 불순물의 %, 즉. 주요 성분의 10-1000 억 부분 당 1 부분의 불순물. 인바. 흑색강의 개발, 특히 고속 전로 생산으로의 전환과 관련하여 분석의 신속성이 결정적 요인이 되었습니다. 소위의 사용. 양자계 - 광전. 다중 요소 광학 장치. 스펙트럼 또는 X선 분석을 통해 용융 중에 여러 번 분석할 수 있습니다. 분.

조직의 복잡한 혼합물을 분석할 필요가 있습니다. 집중적인 개발로 이어진 화합물, edge를 사용하면 여러 가지를 포함하는 가장 복잡한 혼합물을 분석할 수 있습니다. 수십, 심지어 수백. 수단에서 분석적. 에너지의 숙달, 우주와 해양의 연구, 전자공학의 발전 및 진보에 기여했습니다. 과학.

연구 주제. 분석 된 재료 선택 이론의 개발은 중요한 역할을합니다. 일반적으로 샘플링 문제는 연구 물질의 전문가(예: 지질학자, 야금학자)와 공동으로 해결합니다. 분석은 분해 방법을 개발합니다 - 융합 등, 토호리는 샘플의 완전한 "개방"을 제공하고 결정된 구성 요소의 손실 및 외부로부터의 오염을 방지해야 합니다. 분석 작업에는 부피 측정, 하소와 같은 일반적인 분석 작업을 위한 기술 개발이 포함됩니다.

분석 화학의 임무 중 하나는 분석 물질의 발전 방향을 결정하는 것입니다. 계측, 장치의 새로운 계획 및 설계(가장 자주 분석 방법 개발의 최종 단계로 사용됨)의 생성, 새로운 분석물의 합성. 시약.

수량. 분석은 매우 중요한 도량형입니다. 방법 및 장치의 특성. 이와 관련하여 분석은 분석의 정확성을 보장하기 위해 보정, 제조 및 비교 샘플(포함) 및 기타 매체의 사용 문제를 연구합니다. 생물. 장소는 컴퓨터 사용을 포함하여 분석 결과 처리에 의해 점유됩니다. 분석 조건의 경우 정보 이론이 사용됩니다. 효용 이론, 패턴 인식 이론 및 기타 수학 분야. 컴퓨터는 결과 처리뿐만 아니라 계측기 제어, 간섭 설명, 교정에도 사용됩니다. 분석물이 있습니다. 예를 들어 컴퓨터의 도움으로만 해결할 수 있는 작업. 조직 예술 이론을 사용한 연결. 지능(자동 분석 참조).

결정 방법 - osn. 분석 방법 그룹. 수량 방법의 핵심. 분석은 c.-l의 의존성에 있습니다. 측정 가능한 특성(대부분 물리적인 경우)은 샘플 구성에서 비롯됩니다. 이 종속성은 확실하고 알려진 방식으로 설명되어야 합니다.

분석을 위해서는 각각의 장점과 한계가 있기 때문에 다양한 방법이 필요합니다. 예, 매우 민감합니다. 방사성 활성화 및 질량 스펙트럼 방법에는 복잡하고 값비싼 장비가 필요합니다. 간단하고 저렴하며 매우 민감합니다. 운동 방법이 항상 원하는 결과 재현성을 제공하는 것은 아닙니다. 방법을 평가하고 비교할 때 특정 문제를 해결하기 위해 선택할 때 많은 요소가 고려됩니다. 요인: 도량형. 매개변수, 가능한 사용 범위, 장비의 가용성, 분석가의 자격, 전통 등. 이러한 요소 중 가장 중요한 요소는 이러한 도량형 요소입니다. 방법이 신뢰할 수 있는 결과를 제공하는 검출 한계 또는 범위(숫자)와 같은 매개변수 및 방법의 정확도, 즉 결과의 정확성과 재현성. 많은 경우에 "다중 구성 요소" 방법이 매우 중요하므로 예를 들어 많은 수의 구성 요소를 한 번에 결정할 수 있습니다. 원자 방출과 엑스레이

I. 화학 및 의학

1. 분석 화학의 주제, 목표 및 목적. 분석 화학의 발전에 대한 간략한 역사적 개요. 자연 과학 및 의학 교육 시스템에서 분석 화학의 위치.

분석 화학 - 물질의 구성을 결정하는 방법의 과학. 주제 그녀의 결정 일반적인 문제화학 분석 이론, 기존의 개선 및 새롭고 더 빠르고 정확한 분석 방법의 개발(즉, 화학 분석의 이론 및 실습). 작업 - 화학 및 물리 화학적 분석 방법 이론의 개발, 과학 연구의 프로세스 및 작업, 기존 분석 방법의 개선, 고속 및 원격 MA 개발, 초미세 및 미량 분석 방법 개발.

연구 대상에 따라 분석 화학 무기분석과 유기분석으로 구분. 분석 화학 참조 응용 과학에. 그 실질적인 의미는 매우 다양합니다. 화학 분석 방법의 도움으로 구성 불변의 법칙, 배수 비율의 법칙, 원소의 원자 질량이 결정된 몇 가지 법칙이 발견되었습니다.

화학 당량, 많은 화합물의 화학식 등이 확립되었습니다.

분석 화학은 지구 화학, 지질학, 광물학, 물리학, 생물학, 농화학, 야금, 화학 기술, 의학 등 자연 과학의 발전에 크게 기여합니다.

정성분석 주제- 이론적인 기초의 개발, 기존의 개선 및 물질의 원소 조성을 결정하기 위한 새롭고 보다 진보된 방법의 개발. 정성분석의 과제- 물질의 "품질" 결정 또는 시험 화합물의 조성을 구성하는 개별 원소 또는 이온의 검출.

구현 방법에 따른 정성 분석 반응은 반응으로 나뉩니다. "습식" 및 "건조" 방식. 가장 중요한 반응은 "습식" 방식입니다. 이를 수행하려면 테스트 물질을 미리 용해해야 합니다.

정성 분석에서는 관찰자에게 명확하게 보이는 몇 가지 외부 효과가 수반되는 반응만 사용됩니다. 용액의 색상 변화; 침전물의 침전 또는 용해; 특징적인 냄새나 색깔을 가진 가스의 방출.

특히 침전물의 형성과 용액의 색상 변화를 동반하는 반응이 자주 사용됩니다. 이와 같은 반응을 반응이라고 한다. "발견"는 용액에 존재하는 이온을 감지하기 때문입니다.

반응도 널리 사용됩니다. 신분증, 하나 또는 다른 이온의 "발견"의 정확성이 확인되는 도움으로. 마지막으로, 일반적으로 한 이온 그룹을 다른 그룹에서 분리하거나 하나의 이온을 다른 이온에서 분리하는 침전 반응이 사용됩니다.

분석물의 양, 용액의 부피 및 개별 작업을 수행하는 기술에 따라 정성 분석의 화학적 방법은 다음과 같이 나뉩니다. 매크로, 마이크로, 세미 마이크로 및 울트라 마이크로 분석용등

Ⅱ. 정성적 분석

2. 분석 화학의 기본 개념. 분석 반응 및 시약의 유형. 물질 구성을 결정하기 위한 분석, 감도, 선택성에 대한 요구 사항.

분석적 반응 - 화학. 원소, 이온, 분자를 분리, 검출 및 정량화하는 데 사용되는 반응. 분석적 효과(침전, 가스 발생, 변색, 냄새)가 동반되어야 합니다.

화학 반응 유형별:

일반적인– 분석 신호는 많은 이온에 대해 동일합니다. 시약은 일반적입니다. 예: 수산화물, 탄산염, 황화물 등의 침전

그룹– 분석 신호는 유사한 특성을 가진 특정 이온 그룹에 대해 일반적입니다. 시약 - 그룹. 예: 시약을 사용한 Ag +, Pb 2+ 이온의 침전 - 염산백색 침전물의 형성과 함께 AgCl, PbCl 2

일반 및 그룹 반응은 복잡한 혼합물의 이온을 분리하고 분리하는 데 사용됩니다.

선택적– 분석 신호는 제한된 수의 이온에 대해 동일합니다. 시약은 선택적입니다. 예: 양이온 혼합물에 대한 NH 4 SCN 시약의 작용 하에 두 개의 양이온만이 착색된 복합 화합물을 형성합니다: 블러드 레드 3-

및 파란색 2-

특정한– 분석 신호는 단 하나의 이온의 특성입니다. 시약은 구체적입니다. 그런 반응은 거의 없습니다.

분석 신호 유형별:

착색

강수량

가스 방출

미정

기능별:

감지 반응(식별)

침전, 추출 또는 승화에 의해 간섭 이온을 제거하는 분리 반응(분리).

실행 기술에 따르면:

시험관– 시험관에서 수행.

똑똑 떨어지는 물방울 소리수행:

여과지에

시계 또는 유리 슬라이드에서.

이 경우 분석용액 1~2방울과 시약 1~2방울을 판이나 종이에 떨어뜨리면 특유의 색이나 결정이 형성된다. 여과지에 대한 반응을 수행할 때 종이의 흡착 특성이 사용됩니다. 종이에 묻힌 액체 한 방울은 모세관을 통해 빠르게 흡수되고 유색 화합물은 시트의 작은 영역에 흡착됩니다. 용액에 여러 물질이 있으면 이동 속도가 다를 수 있으므로 이온이 동심원 형태로 분포됩니다. 침전물의 용해도 곱에 따라 - 또는 복잡한 화합물의 안정성 상수에 따라: 값이 클수록 중심에 더 가깝거나 특정 영역의 중심에 있습니다.

드립법은 소련의 화학자 N.A.에 의해 개발되었습니다. 타나에프.

미정질 반응를 갖는 화합물의 형성을 기반으로 특징적인 모양, 색상 및 결정의 빛 굴절력. 그들은 유리 슬라이드에서 수행됩니다. 이를 위해 분석 용액 1-2방울과 시약 1-2방울을 모세관 피펫으로 깨끗한 유리에 적용하고 교반하지 않고 유리 막대와 조심스럽게 결합합니다. 그런 다음 유리를 현미경 스테이지에 놓고 제자리에 형성된 침전물을 검사합니다.

물방울 접촉.

반응 분석에 적절하게 사용하려면 다음을 고려하십시오. 반응 감도 . 이것은 한 방울의 용액(0.01-0.03 ml)에서 이 시약에 의해 검출될 수 있는 원하는 물질의 최소량에 의해 결정됩니다. 감도는 여러 수량으로 표현됩니다.

최소 개방- 시험용액에 함유된 물질의 최소량으로 반응을 수행하기 위한 특정 조건에서 이 시약에 의해 개봉된다.

최소(제한) 농도용액의 가장 낮은 농도에서 이 반응을 통해 용액의 작은 부분에서 검출될 물질을 명확하게 발견할 수 있음을 보여줍니다.

한계 희석- 물질이 여전히 결정되는 희석제의 최대량.

결론:분석 반응이 더 민감할수록 개방 최소값이 작을수록 최소 농도는 더 낮아지지만 한계 희석은 더 커집니다.

모스크바 자동차 및 도로 연구소(국립 기술 대학)

화학과

머리는 인정합니다. 학과 교수

I.M. 파피소프 "___" ____________ 2007

A.A. 리트마노비치, O.E. 리트마노비치

분석 화학 파트 1: 정성 화학 분석

툴킷

전문 "공학 환경 보호"의 2 학년 학생들을 위해

모스크바 2007

Litmanovich A.A., Litmanovich O.E. 분석 화학: 파트 1: 정성 화학 분석: 방법론 가이드 / MADI

(GTU) - M., 2007. 32 p.

정성 분석의 기본 화학 법칙이 고려됩니다. 무기 화합물환경 대상의 구성을 결정하기 위한 적용 가능성. 이 매뉴얼은 "환경 공학" 전문 분야의 학생들을 위한 것입니다.

© 모스크바 자동차 및 도로 연구소(국립 기술 대학), 2008

제1장 분석화학의 주제와 목적. 분석적 반응

1.1. 분석화학의 주제 및 과제

분석 화학- 물질의 구성을 연구하는 방법의 과학. 이러한 방법의 도움으로 연구 대상에 어떤 화학 원소가 어떤 형태로 어떤 양으로 포함되어 있는지 확인됩니다. 분석 화학에서는 두 개의 큰 섹션이 구별됩니다 - 정성 및 정량적 분석. 분석 화학에 의해 설정된 작업은 화학적 및 도구적 방법(물리적, 물리화학적)의 도움으로 해결됩니다.

화학적 분석 방법에서 결정될 원소는 그러한 특성을 갖는 화합물로 변환되며, 이를 통해 이 원소의 존재를 확인하거나 그 양을 측정할 수 있습니다. 형성된 화합물의 양을 측정하는 주요 방법 중 하나는 중량 분석 방법인 분석 저울에 무게를 달아 물질의 질량을 결정하는 것입니다. 정량적 화학 분석 방법 및 도구적 분석 방법은 분석 화학 방법론 가이드의 2부에서 논의됩니다.

현대 분석 화학 개발의 시급한 방향은 환경 물체, 폐기물 및 폐수, 가스 배출 분석 방법 개발입니다. 산업 기업및 도로 운송. 분석 제어를 통해 배출 및 배출물에서 특히 유해한 성분의 초과 함량을 감지할 수 있으며 환경 오염의 원인을 식별하는 데 도움이 됩니다.

화학 분석은 이미 친숙한 일반 및 무기 화학의 기본 법칙을 기반으로 합니다. 이론적 근거화학 분석에는 다음이 포함됩니다. 수용액의 특성에 대한 지식; 수성에서 산-염기 평형

솔루션; 물질의 산화환원 평형 및 특성; 착화 반응의 패턴; 고체상(침전물)의 형성 및 용해 조건.

1.2. 분석적 반응. 구현 조건 및 방법

정성 화학 분석은 다음을 사용하여 수행됩니다. 분석적 반응눈에 띄는 외부 변화: 예를 들어 가스 발생, 색 변화, 침전물의 형성 또는 용해, 경우에 따라 특정 냄새의 출현.

분석 반응에 대한 기본 요구 사항:

1) 고감도, 검출 한계(Cmin) 값으로 특징지어짐 - 이 분석 기술을 통해 이 성분을 자신 있게 검출할 수 있는 용액 샘플의 성분 농도가 가장 낮습니다. 분석 반응으로 검출할 수 있는 물질 질량의 절대 최소값은 50~0.001μg(1μg = 10-6g)입니다.

2) 선택성- 가능한 한 적은 수의 성분(요소)과 반응하는 시약의 능력을 특징으로 합니다. 실제로, 그들은 선택적 반응이 특이적이 되는 조건에서 이온을 검출하려고 시도합니다. 다른 이온이 있는 상태에서 이 이온을 감지할 수 있습니다. 처럼 특정 반응의 예(그 중 소수)는 다음과 같습니다.

a) 가열 시 과량의 알칼리와 암모늄 염의 상호 작용:

NH4Cl + NaOH → NH3 + NaCl + H2O . (하나)

방출된 암모니아는 특유의 냄새("암모니아")나 시험관의 목 부분에 닿는 젖은 표시기의 색 변화로 쉽게 식별할 수 있습니다. 반응

분석된 용액에서 암모늄 이온 NH4 +의 존재를 감지할 수 있습니다.

b) 철염과 헥사시아노철산칼륨(III) K3의 상호작용으로 청색 침전물 형성(Turnbull blue 또는 Prussian blue). 반응 (과정에서 "금속 부식"주제에 대해 잘 알고 있습니다.

이러한 반응을 통해 분석된 용액에서 Fe2+ 및 Fe3+ 이온을 감지할 수 있습니다.

특정 반응은 미지의 이온의 존재가 다른 이온을 포함하는 분석 용액의 별도 샘플에서 분별법에 의해 결정될 수 있다는 점에서 편리합니다.

3) 반응 속도( 고속 ) 및 구현 용이성.

높은 반응 속도는 시스템에서 열역학적 평형의 달성을 보장합니다. 짧은 시간(실제로 용액에서 반응하는 동안 성분을 혼합하는 속도로).

분석 반응을 수행할 때 올바른 방향으로의 반응 평형의 이동과 다음으로의 흐름을 결정하는 것이 무엇인지 기억할 필요가 있습니다 큰 깊이변형. 전해질 수용액에서 일어나는 반응의 경우 열역학적 평형의 이동은 같은 이름의 이온 농도, 매질의 pH 및 온도에 의해 영향을 받습니다. 특히 온도에 따라 평형 상수의 값 - 상수

약한 전해질에 대한 해리 및 난용성 염, 염기에 대한 용해도 곱(PR)

이러한 요소는 반응의 깊이, 생성물의 수율 및 분석물의 측정 정확도(또는 분석물의 소량 및 농도에서 특정 이온을 검출할 가능성)를 결정합니다.

일부 반응의 민감도는 유기 수용액에서 증가합니다. 예를 들어 수용액아세톤 또는 에탄올. 예를 들어, 에탄올 수용액에서 CaSO4의 용해도는 수용액보다 훨씬 낮기 때문에(SP 값이 더 낮음) 수용액에서, 또한 용액의 분석을 계속하기 위해 이러한 이온으로부터 용액을 가장 완전히 제거(H2SO4로 침전).

정성적 화학 분석에서는 분석의 체계적인 과정(계획)인 이온의 분리 및 검출에서 합리적인 순서가 개발됩니다. 이 경우 이온은 특정 작용과 동등한 관계에 따라 그룹으로 혼합물에서 분리됩니다. 그룹 시약.

분석된 용액의 일부를 사용하여 이온 그룹을 침전 및 용액의 형태로 순차적으로 분리한 다음 개별 이온을 검출합니다. . 그룹 시약을 사용하면 정성 분석의 복잡한 문제를 여러 간단한 문제로 분해할 수 있습니다.특정 작용에 대한 이온의 비율

그룹 시약은 기본 분석적 분류이온.

1.3. 염류 혼합물을 포함하는 수용액의 색, 냄새, pH 값에 따른 예비 분석

분석을 위해 제안된 투명한 용액에서 색상의 존재는 한 번에 하나 또는 여러 이온의 존재를 나타낼 수 있습니다(표 1). 색상의 강도는 샘플의 이온 농도에 따라 달라지며 다음과 같은 경우 색상 자체가 변경될 수 있습니다.

금속 양이온은 H2O 분자를 리간드로 하는 복합 양이온보다 더 안정적인 복합 이온을 형성하며, 용액의 색상은 표에 나와 있습니다. 하나 .

제안된 용액의 pH 측정( 용액이 물에 준비된 경우,알칼리 또는 산 용액이 아님)

일부 염의 수용액은 불안정한(분해되는) 화합물 또는 휘발성 화합물의 형성으로 인해 용액의 pH에 ​​따라 특정 냄새가 날 수 있습니다. 시료 용액에 NaOH 용액을 첨가하거나

강산(HCl, H2SO4)에서는 용액의 냄새를 부드럽게 맡을 수 있습니다(표 3).

표 3

냄새의 이유(표 3 참조)는 전해액의 잘 알려진 반응 특성으로, 각각 강산 및 염기에 의해 염에서 약산 또는 염기(종종 기체 물질의 수용액)가 변위됩니다.

2장. 양이온의 정성적 화학적 분석

2.1. 분석군별 양이온 분류를 위한 산-염기법

가장 간단하고 "유해하지 않은" 산-염기(기본) 정성 분석 방법은 산과 염기에 대한 양이온의 비율을 기반으로 합니다. 양이온 분류는 다음 기준에 따라 수행됩니다.

a) 염화물, 황산염 및 수산화물의 용해도; b) 수산화물의 염기성 또는 양쪽성 특성;

c) 암모니아(NH3) - 암모니아산염(즉, 아미노 복합체)과 안정한 복합 화합물을 형성하는 능력.

모든 양이온은 2M HCl 용액, 1M H2SO4 용액, 2M NaOH 용액 및 농축 암모니아 수용액의 4가지 시약을 사용하여 6개의 분석 그룹으로 나뉩니다.

NH4OH(15-17%)(표 4).

표 4 분석군별 양이온 분류

분명히, 위의 양이온 목록은 완전하지 않으며 분석된 샘플에서 실제로 가장 자주 접하게 되는 양이온을 포함합니다. 또한 분석 그룹별로 분류하는 다른 원칙이 있습니다.

2.2. 양이온의 그룹 내 분석 및 검출을 위한 분석 반응

2.2.1. 첫 번째 그룹(Ag+ , Pb2+ )

Ag+, Pb2+ 양이온을 포함하는 시험 용액

↓ + 2M HCl 용액 + C 2 H5 OH (PbCl2의 용해도를 줄이기 위해)

PC > PR이면 형성염화물 혼합물의 백색 침전물,

솔루션에서 분리된 것(솔루션은 분석되지 않음):

Ag+ + Cl– ↔ AgCl↓ 및 Pb2+ + 2Cl– ↔ PbCl2 ↓ (3)

분명히, 침전된 양이온의 낮은 농도에서 Cl- 음이온의 농도는 상대적으로 높아야 합니다.

↓ 침전부 + H2O(증류) + 비등으로

↓ 2차 염화물혼합물 침전물까지 + 30%

분석 화학은 경제의 다양한 부문에서 제품의 생산과 품질을 제어할 수 있는 섹션입니다. 천연 자원 탐사는 이러한 연구 결과를 기반으로 합니다. 분석 화학 방법은 환경 오염 정도를 제어하는 ​​​​데 사용됩니다.

실용적인 의미

분석은 농업 산업 부문의 정상적인 기능에 중요한 사료, 비료, 토양, 농산물의 화학 성분을 결정하기 위한 주요 옵션입니다.

정성 및 정량 화학은 생명 공학 및 의료 진단에 없어서는 안될 필수 요소입니다. 많은 과학 분야의 효율성과 효과는 연구소 장비의 정도에 달려 있습니다.

이론적 근거

분석 화학은 물질의 구성과 화학 구조를 결정할 수 있는 과학입니다. 그녀의 방법은 물질의 구성 부분뿐만 아니라 양적 비율과 관련된 질문에 답하는 데 도움이 됩니다. 그들의 도움으로 특정 구성 요소가 연구중인 물질에 어떤 형태로 있는지 이해할 수 있습니다. 어떤 경우에는 복합 구성 요소의 공간 배열을 결정하는 데 사용할 수 있습니다.

방법에 대해 생각할 때 정보는 종종 관련 과학 분야에서 차용되며 특정 연구 영역에 적용됩니다. 분석 화학은 어떤 질문을 해결합니까? 분석 방법을 사용하면 이론적 토대를 개발하고 사용 경계를 설정하며 도량형 및 기타 특성을 평가하고 다양한 대상을 분석하는 방법을 만들 수 있습니다. 그들은 지속적으로 업데이트되고 현대화되어 더 다양하고 효율적입니다.

그들은 분석 방법에 대해 말할 때 결정되는 속성과 구성 간의 양적 관계의 표현에 적용되는 원칙을 가정합니다. 간섭 식별 및 제거, 실제 활동을 위한 장치 및 측정 처리 옵션을 포함한 선택된 수행 방법.

분석 화학의 기능

지식에는 세 가지 주요 영역이 있습니다.

• 분석의 일반적인 질문의 해결책;
• 분석 방법의 생성;
• 특정 작업을 수행합니다.

현대 분석 화학은 정성 분석과 정량 분석의 조합입니다. 첫 번째 섹션에서는 분석 대상에 포함된 구성 요소의 문제를 다룹니다. 두 번째는 물질의 하나 이상의 부분에 대한 정량적 내용에 대한 정보를 제공합니다.

방법의 분류

그것들은 샘플링, 샘플 분해, 구성 요소 분리, 식별 및 결정과 같은 그룹으로 나뉩니다. 분리와 정의를 결합한 하이브리드 방법도 있습니다.

결정 방법이 가장 중요합니다. 그들은 분석 된 속성의 성격과 특정 신호의 등록 변형에 따라 나뉩니다. 분석 화학의 문제는 종종 화학 반응을 기반으로 한 특정 구성 요소의 계산과 관련됩니다. 이러한 계산을 수행하려면 견고한 수학적 기초가 필요합니다.

분석 화학 방법에 적용되는 주요 요구 사항 중 다음을 강조합니다.

• 얻은 결과의 정확성과 우수한 재현성;
• 특정 구성 요소의 낮은 결정 한계;
• 표현하다;
• 선택성;
• 간단;
• 실험 자동화.

분석 방법을 선택할 때 연구의 목적과 목적을 명확하게 알고 사용 가능한 방법의 주요 장점과 단점을 평가하는 것이 중요합니다.

분석 화학의 화학적 방법은 특정 화합물의 질적 반응 특성을 기반으로 합니다.

분석 신호

샘플링 및 샘플 준비가 완료되면 화학 분석 단계가 수행됩니다. 혼합물의 성분 검출, 정량적 함량 결정과 관련이 있습니다.

분석 화학은 많은 방법이 있는 과학이며 그 중 하나는 신호입니다. 분석 신호는 원하는 구성 요소의 내용과 기능적으로 관련된 분석의 마지막 단계에서 물리량의 여러 측정의 평균입니다. 특정 요소를 감지해야 하는 경우 스펙트럼의 침전물, 색상, 선과 같은 분석 신호를 사용합니다. 구성 요소의 양을 결정하는 것은 침전물의 질량, 스펙트럼 선의 강도 및 전류의 크기와 관련이 있습니다.

마스킹, 농축, 분리 방법

마스킹은 속도나 방향을 변경할 수 있는 물질이 있는 상태에서 화학 반응을 억제하거나 완전히 억제하는 것입니다. 마스킹에는 평형(열역학)과 비평형(운동)의 두 가지 유형이 있습니다. 첫 번째 경우, 반응 상수가 너무 감소하여 프로세스가 미미하게 진행되는 조건이 생성됩니다. 마스킹된 구성 요소의 농도는 분석 신호의 안정적인 고정에 충분하지 않습니다. 운동 마스킹은 일정한 시약을 사용하여 마스킹된 물질과 분석물의 속도 차이의 성장을 기반으로 합니다.

집중 및 분리를 수행하는 것은 다음과 같은 특정 요인 때문입니다.

• 측정을 방해하는 성분이 샘플에 있습니다.
• 분석물의 농도가 검출 하한선을 초과하지 않습니다.
• 검출된 성분이 샘플에 고르지 않게 분포되어 있습니다.
• 샘플이 방사성이거나 독성이 있습니다.

분리는 원래 혼합물에 존재하는 성분이 서로 분리될 수 있는 과정입니다.

집중은 매크로 구성 요소 수에 대한 작은 요소 수의 비율이 증가하는 작업입니다.

침전은 여러 개를 분리하는 데 적합합니다. 고체 시료에서 분석 신호를 얻기 위해 고안된 측정 방법과 함께 사용합니다. 구분은 수용액에 사용되는 물질의 다양한 용해도를 기반으로 합니다.

추출

분석화학과는 추출과 관련된 실험실 연구를 수행합니다. 이것은 비혼화성 액체 사이의 물질 분포의 물리화학적 과정을 의미합니다. 추출은 화학 반응 중 물질 전달 과정이라고도합니다. 이러한 연구 방법은 다양한 자연 및 산업 개체의 분석에서 그룹 및 개별 격리뿐만 아니라 매크로 및 마이크로 구성 요소의 추출, 농축에 적합합니다. 이러한 기술은 간단하고 빠르게 수행할 수 있으며 우수한 농도 및 분리 효율성을 보장하며 다양한 검출 방법과 완벽하게 호환됩니다. 추출 덕분에 다양한 조건에서 용액의 구성 요소 상태를 고려하고 물리 화학적 특성을 나타낼 수 있습니다.

흡착

물질의 농축 및 분리에 사용됩니다. 흡착 기술은 혼합물 분리의 우수한 선택성을 제공합니다. 이것은 흡착제(고체 기반 흡수제)에 의한 증기, 액체, 가스의 흡수 과정입니다.

기화 및 전기 채취

분석 화학은 또 어떤 일을 하나요? 교과서에는 농축 또는 분리된 물질을 고체 전극에 단순 물질 형태 또는 화합물의 일부 형태로 증착하는 전기 방전 방법에 대한 정보가 포함되어 있습니다.

전기분해는 전류를 사용하여 특정 물질의 침전을 기반으로 합니다. 가장 일반적인 옵션은 저활성 금속의 음극 증착입니다. 전극의 재료는 백금, 탄소, 구리, 은, 텅스텐일 수 있습니다.

전기영동

장력, 입자 크기의 변화와 함께 전기장에서 전하가 다른 입자의 이동 속도의 차이를 기반으로 합니다. 현재 전기 영동의 두 가지 형태는 분석 화학에서 구별됩니다 : 단순 (전면) 및 캐리어 (구역). 첫 번째 옵션은 분리할 구성 요소를 포함하는 소량의 용액에 적합합니다. 솔루션이있는 튜브에 배치됩니다. 분석 화학은 음극과 양극에서 발생하는 모든 과정을 설명합니다. 구역 전기 영동에서 입자의 이동은 전류가 꺼진 후에도 제자리에 유지되는 안정화 매체에서 수행됩니다.

침탄 방법은 상당한 음전위를 갖는 금속의 구성 부품을 복원하는 것으로 구성됩니다. 이러한 경우 두 가지 프로세스가 한 번에 발생합니다. 음극(구성 요소가 방출됨) 및 양극(접합 금속이 용해됨)입니다.

증발

증류는 화학 물질의 다양한 휘발성에 의존합니다. 액체 형태에서 기체 상태로의 전이가 있다가 응축되어 다시 액체 상태로 변합니다.

단순증류로 1단계 분리과정을 거쳐 물질을 농축시킨다. 증발의 경우 휘발성 형태로 존재하는 물질이 제거됩니다. 예를 들어, 그 중 매크로 및 마이크로 구성 요소가 있을 수 있습니다. 승화(승화)는 액체 형태를 우회하여 고체상에서 기체로 물질을 이동시키는 것을 포함합니다. 분리하려는 물질이 물에 잘 녹지 않거나 잘 녹지 않는 경우에도 유사한 기술이 사용됩니다.

결론

분석 화학에서는 연구 중인 샘플에서 그 존재를 식별하기 위해 혼합물에서 한 물질을 분리하는 여러 가지 방법이 있습니다. 크로마토그래피는 가장 많이 사용되는 분석 방법 중 하나입니다. 분자량이 1~106a인 액체, 기체, 고체 물질을 감지할 수 있습니다. e.m. 크로마토그래피 덕분에 다양한 종류의 유기 물질의 특성과 구조에 대한 완전한 정보를 얻을 수 있습니다. 이 방법은 이동상과 고정상 사이의 구성요소 분포를 기반으로 합니다. 고정은 고체 물질(흡착제) 또는 고체 물질에 증착되는 액체 필름입니다.

이동상은 고정부를 통해 흐르는 기체 또는 액체입니다. 이 기술 덕분에 개별 성분을 식별하고 혼합물의 정량적 조성을 수행하고 성분으로 분리할 수 있습니다.

크로마토그래피 외에도 정성 및 정량 분석에는 중량, 적정 및 동역학 방법이 사용됩니다. 이들 모두는 물질의 물리적 및 화학적 특성을 기반으로 하며 연구원이 샘플에서 특정 화합물을 감지하고 정량적 함량을 계산할 수 있도록 합니다. 분석 화학은 당연히 과학의 가장 중요한 분야 중 하나로 간주될 수 있습니다.