/ Под ред. И. П. Алимарина, В. М. Иванова.— М.: Изд-во Моск. ун-та, 1987. — 208 с. '
Руководство включает два больших раздела: оптические методы и электрохимические методы. В первом разделе рассматриваются методы эмиссионной фотометрии пламени, атомно-абсорбционной спектроскопии пламени, абсорбционной молекулярной спектроскопии и люминесцентные методы. Второй раздел включает потенцио-метрический, кулонометрический, полярографический и амперометрический методы анализа. Единство подхода к теоретическим вопросам внутри каждого из разделов позволяет четко увидеть возможности,, ограничения и недостатки каждого метода. По каждому методу даны практические работы, отражающие определенные возмож-: ности метода либо в исследовательском, либо в прикладном аспекте; описана аппаратура. .• •
Предисловие
В последние годы в науке и промышленности резко возросла роль физических и физико-химических методов определения состава природных и промышленных объектов. Необходимость создания новых н •совершенствования известных методов и их сочетания (гибридные и комбинированные методы) ставит задачу углубленного изучения физических и физико-химических методов в высших учебных заведениях, -Эта тенденция нашла отражение в новых учебных планах химических факультетов государственных университетов, предусматривающих изучение аналитической химии в течение одного года в форме трех основных разделов: методы обнаружения, разделения и концентрирования элементов; классические методы химического анализа (гравиметрия, тнтриметрия); физические и физико-химические методы анализа. Од-яакб это деление условно, поскольку физические и физико-химические методы широко используются как в методах обнаружения (люминесцентный метод, эмиссионный спектральный анализ) или разделения (экстракция, хроматография), тале и в классических методах химического анализа (прямая потенциометрия,.. титрование с потенциометри-ческой или амперометрической индикацией конечной точки титрова-ния)
Физико-химические методы широко применяют и для исследования состояния ионов элементов в растворах, а также реакций ком-плексообразования с участием органических аналитических реагентов. Этот аспект также находит отражение в учебных планах по аналитической химии.
Предлагаемое практическое руководство обобщает опыт преподавания физических и физико-химических методов анализа, накопленный на кафедре аналитической химии Московского государственного университета. Руководство включает два больших раздела — спектроскопические и электрохимические методы. В спектроскопические методы включены методы эмиссионной фотометрии пламени, атомно-абсорб-ционной спектроскопии пламени, абсорбционной молекулярной спектроскопии и люминесцентный; в электрохимические — потенциометри-ческий (в том числе с использованием ионоселективных электродов), кулонометрический, полярографический и амперометрический методы. Наряду с перечисленными методами в современных аналитических лабораториях используют и другие методы: атомно-флуоресцентный анализ, рентгеновские методы, искровую и лазерную масс-спектрометрию, радиоспектроскопические, ядерно-физические и радиохимические методы, однако ограниченное число учебных часов не позволяет включить их в данное руководство. Изучение этих курсов предусмотрено
3
Содержание
Предисловие
ОПТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА
Метод эмиссионной фотометрии пламени (пламенной фотометрии) , » . 11
I. Теоретическая часть ............ , 11
1. Сущность метода эмиссионной фотометрии пламени . ... . И
2. Пламя, его 'Характеристики . ., ....... , 11
3. Приборы и детекторы ..... ....... , 14
4. Аналитическая характеристика метода ........ 14
5. Методы определения концентрации элементов в растворах ... 15
II. Практическая часть .... , ........ . . 16
1. Общие указания к практическим работам по методу эмиссионной фотометрии пламени . . ........... 16
2. Практические работы по. методу эмиссионной фотометрии пламени 17 Работа 1. Определение конйен грации калия и натрия в растворе при
совместном присутствии по методу градуировочного графика . .. 17 Работа 2. Определение концентрации калия и натрия при совместном
присутствии методом ограничивающих растворов ..... \9 Работа 3. Определение кальция и калия в растворе при совместном
присутствии по методу градуировочного графика ..... 20 Работа 4. Изучение влияния натрия на интенсивность излучения каль-
ция при определении их в растворе при совместном присутствии по
методу градуировочного графика .......... 20
Работа. 5. Определение концентрации калия и натрия в пробах водо-
проводной или речной воды методом добавок ...... 21
Работа 6. Определение лития и калия (натрия) при совместном при-
сутствии методом градуировочного графика или ограничивающих
растворов ......... ...,,,, 22
Работа 7. Определение стронция и калия при совместном присутствии
методом градуировочного графика или ограничивающих растворов 23
III. Аппаратура в методе эмиссионной фотометрии пламени ...» 23
Метод атомно-абсорбционной спектроскопии пламени (атомно-абсорбционный метод) . . . , . . . ... ......... 35
I. Теоретическая часть . ............. 35
1. Сущность метода атомно-абсорбционной спектроскопии .пламени . 35
2. Сравнение атомно-абсорбционного метода с методом фотометрии пламени .......... ...... 37
И. Практическая часть ............ . 37
Работа 8. Определение примесей некоторых металлов в природных
водах ............... . 37
Работа 9. Определение кобальта в солях никеля . . . . . . 38
Работа 10. Определение свинца и никеля в медно-цинковых сплавах 39
III. Аппаратура в методе атомно-абсорбционной спектроскопии пламени . 40
Спектрофотометрический метод анализа (метод абсорбционной молекулярной спектроскопии) ... ,,.,,«,,».,... 45
202
I. Теоретическая часть ,.,,..........> 45
1. Сущность спектрофотометрического метода анализа . . . • 45
2. Законы поглощения электромагнитных излучений..... 46
3. Методы измерения величин, характеризующих поглощение излучений, и расчета концентраций веществ в растворах..... 48
4. Выбор оптимальных условий проведения фотометрических определений . . . . . ,,.,....,... 50
II. Практическая часть.............. 51
1. Общие указания к практическим работам по спектрофотометричес-кому методу анализа............. 51
2. Практические работы по спектрофотометрическому методу анализа 52 Работа 11. Сравнительное изучение спектральных характеристик двух
различных систем на приборах разного типа...... 52
Определение никеля диметилглпоксимом в .присутствии окислителей 56
Определение железа сульфосалициловой кислотой ..... 57
Определение марганца формальдоксимом «.,,... 58
Определение марганца в виде перманганаг.-иона..... 59
Определение фосфора в виде молибдованадофосфорной гетерополн-
кислоты (желтая форма).......»...,. 60
Определение титана пероксидным методом . . , . . . . 61
Определение хрома дифенилкарбазидом....... 61
Определение. 8-оксихинолина реакцией азосочетания его с суль-
фаниловой кислотой .......... ... 62
Работа 12. Определение констант диссоциации органических реагентов 63
Определение констант кислотной диссоциации тимолового синего 65 Определение константы кислотной диссоциации бромкрезолового
синего . ........ ....... 66
Определение константы кислотной диссоциации фенолового красного.- 67
Работа 13. Определение поглощения растворов высоких концентраций
дифференциальным спектрофотометрическим методом .... 68
Определение железа сульфосалициловой кислотой в кислой среде 70
Определение железа сульфосалициловой кислотой в щелочной среде 70
Определение марганца в виде перманганат-иона ..... 70
III. Аппаратура в спектрофотометрическом методе анализа ... -71
Люминесцентный метод анализа ............. 88
I. Теоретическая часть ......... ^, .... 88
1. Сущность люминесцентного метода анализа ....... 88
2. Классификация люминесценции.......... 88
3. Основные характеристики люминесцирующих веществ .... 90
4. Молекулярная люминесценция и ее основные закономерности . 91
II. Практическая часть............., 92
1. Общие указания к практическим работам по люминесцентному -методу анализа............... 92
2..Практические работы по люминесцентному .методу анализа , . 93
Работа 14. Флуориметрическое определение родамина 6Ж ... 93
Работа 15. Флуориметрическое определение циркония морином . , 94
III. Аппаратура в люминесцентном методе анализа ...... 96
ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА....... 100
Потенциометрический Метод анализа ....,.,..«... 102
I, Теоретическая часть .............. 102
1. Сущность потенциометрического метода анализа ..... 102
2. Классификация потенциометрических методов анализа .... 103
Прямая потенцйометрия ............ 104
Потенциометрическое титрование ',.,..,..,. 108
II. Практическая часть..........«..„ 110
1. Потенциометрические измерения с ионоселективными электродами 110
2. Методы нахождения конечной точки титрования (к. т. т.) . . . 116
3. Общие указания к практическим работам по потенциометрическому методу анализа . . . ........... 117
4. Практические работы по потенциометрии . ...... 118
Работа 16. Определение рН растворов стеклянным электродом . , 118 Работа 17. Определение активности ионов натрия (калия, серебра,
аммония) в растворах стеклянным электродом ..««.. 119
Работа 18. Определение фторида в водах фторидселективным элект-
. родом. ,. , , ,...«......, ....... 120
, Работа J9. Определение бромида (хлорида, йодида) в водных растворах . .', ,.....•«'..... 12S
Работа 20. Кислотно-основное титрование ,,,...,. 125 Определение фосфорной кислоты в растворе . . ... 125 Определение соляной и уксусной кислот В растворе при их совместном присутствии..............._ . . . , . 126
' Определение соляной и борной кислот в растворе при их совместном "
присутствии . •*•'• ,, . .. ........ » 127
Работа 21. Осадительное титрование.......... 127
Определение йодидов и хлоридов -в растворе при их совместном
присутствии . . • . . ..,.,,,.,., 127
Определение свинца (II) в растворе . ., . . . . , .' . 129
Работа 22. Комплексиметрическое титрование ....... 130
Определение железа (III) в растворе , . . . ..... 130
• Работа 23. Окислительно-восстановительное титрование .... 131
Определение кобальта (II) в растворе ,....., . 131
Определение марганца, хрома и ванадия в растворе .... 132
Определение марганца (II) в растворе , ._.,..., 133
III, Аппаратура в дотенциометрическом методе анализа , .... 134
Кулонометричеокий метод анализа , . ,....... . . 144
I. Теоретическая часть . . .. , . , ....... 144
Сущность кулонометрического метода анализа , ... . . . . 144
И. Практическая часть , . . . . ......... 145
Работа 24. Определение малых количеств соляной кислоты , , . 145
Работа 25. Определение тиосульфата натрия в растворе .... 148
Титрование тиосульфата натрия с визуальным обнаружением к. т. т. 148 Титрование тиосульфата натрия с биамперометрическим обнаружением к. т. т................ 149
Работа 26. Кулонометрическое определение фосфитов электрогенериро-
ванным бромом . . , , . , ,......, 150
III. Аппаратура в кулбнометрическом методе анализа1...... 150
Полярографический и амперрметрический методы анализа . . . , . . 153.
I,' Теоретическая часть . , , , , , . ....... 153
1. Сущность полярографического метода анализа . . .... 153-
2. Метод амперометрического титрования . ........ 161
II. Практическая часть .......... . . . , 163-
1. Общие указания к практическим работам по полярографическому и амперометрическому методам анализа ... . . ... 163
2. Практические работы по полярографическому и амперометрическому методам анализа............... 163
Методика выполнения полярографических измерений .... 163
Работа 27. Полярографические кривые и их характеристики . . . 166
Работа 28. Снятие и расшифровка полярографического спектра . . 169 Работа 29. Определение концентрации вещества по методу градуиро-
•вочного графика , ............. 170
Работа 30. Определение примесей меди и кадмия в металлическом
цинке....... . ........... 172
- Работа 31. Полярографическое определение основных компонентов
в сплавах цветных металлов........... 173-
Работа 32. Вольтамперное изучение смеси ферро- и феррицианида
калия с использованием графитового микроэлектрода . . . . 174
Работа 33. Амперометрическое титрование цинка ферроцианидом калия 175 Работа 34. Вольтамперное изучение смеси хинона ' и гидрохинона с использованием графитового микроэлектрода . . ..... 176>
Работа 35. Амперометрическое титрование бихромата калия гидрохиноном . ...... ......... 177
Работа 36. Амперометрическое титрование железа (II) бихроматом
калия...... ........... 178
• , Работа 37. Амперометрическое титрование никеля и магния ЭДТА . 178
Определение никеля............. 179
i , Определение суммы никеля с магнием . . . . . . . . 179
......' 204
III. Аппаратура в полярографическом и амперометрическом методах анализа 17&
ПРИЛОЖЕНИЕ , . , .Г............ 187
Обработка результатов эксперимента методом математической статистики 187
Статистическая обработка результатов атомно-абсорбционного анализа . 18&
Вычисление параметров градуировочного графика на ЭВМ ДЗ-28 . . . 190 Программа вычисления констант диссоциации органических реагентов из
результатов спектрофотометрических измерений на ЭВМ ДЗ-28 . . 193-Программа вычисления количества определяемого вещества из результатов
кулонометрических измерений на ЭВМ ДЗ-28...... 197
Литература ... .'...».>........ . 201
Цена: 150руб.
