Описаны теоретические основы физико-химических методов анализа: спектроскопических, электрохимических, хроматографических и др. Приведено около ста лабораторных работ по разделению и определению разнообразных веществ. Уделено внимание метрологическим вопросам, обоснованию выбора оптимальных методов анализа.
Для студентов и преподавателей химико-технологических специальностей вузов и химических факультетов университетов.
ОГЛАВЛЕНИЕ
От авторов ........... ............. 8
Глава 1. Методы анализа................. 9
Глава 2. Метрологические характеристики методов анализа .... 23
2.1. Основные метрологические характеристики........ . . 23
2.2. Расчет метрологических характеристик результатов измерений (определений) при малой выборке.................. 26
2.2.1 Расчет основных метрологических характеристик результатов
прямых (непосредственных) равноточных измерений....... 27
2.2.1.1 Оценка воспроизводимости результатов измерений ... 28
2.2.1.2. Определение и исключение грубых погрешностей (промахов) ....... . •............ 28
2.2.1.3. Оценка правильности результатов измерений (определений).................•...... 30
2.2.2. Погрешности косвенных измерений........... 33
2.3. Регрессионный анализ при расчете градуировочных графиков и метрологических характеристик результатов анализа ......... 35
2.3.1. Расочет линейного градуировочного графика у = а + Ьх и метрологических характеристик его параметров .......... 36
2.3.2. Вычисление метрологических характеристик результатов анализа в случае линейной регрессии у = а + Ьх.......... 42
2.3.2.1. Значение результата определяемой концентрации хгп . . 43
2.3.2.2. Варианты расчета стандартного отклонения значения определяемой концентрации sxaa.........., . 43
2.3.2.3. Доверительный интервал значения определяемой концентрации ....................... 45
2.3.2.4. Интервальные значения определяемой концентрации . . 46
2.3.2.5. Пример расчета................ 46
2.3.3. Расчет линейного градуировочного графика у = Ьх и метрологических характеристик результатов анализа .......... 48
2.3.3.1. Проверка значимости константы а уравнения у = а + Ьх и расчет метрологических характеристик градуировочного графика у = biX.................... 48
2.3.3.2. Вычисление метрологических характеристик результата анализа..................... 50
2.4. Общие рекомендации по метрологической оценке результатов анализа 51
Глава 3. Методы атомной спектроскопии........... 53
3.1. Атомно-эмиссионный спектральный анализ.......... 53
3.1.1. Краткие теоретические сведения . .......... 53
3.1.2. Источники возбуждения спектров........... 58
3.1.3. Спектральные приборы................ 67
3.1.4. Регистрация спектров................. 74
3.1.5. Методы количественного анализа............ 84
3.1.6. Практические работы................. 93
Общие указания................... 93
Меры безопасности.................. 94
Работа /.Градуировка шкалы стилоскопа по длинам волн . . 97
J* 3
Работа 2. Полуколичественный анализ сплава на медной основе
при помощи стилоскопа................99
Работа 3. Полуколичественный анализ сталей и чугунов на содержание кремния при помощи стилоскопа........104
Работа 4. Фотографирование и изучение дугового и искрового
спектров железа ............. ...... 106
Работа 5. Качественный анализ порошкообразной пробы на
присутствие металлов................111
Работа 6. Обнаружение бария и бериллия.........115
Работа 7. Полуколичественное определение примесей в свинце
и его сплавах по методу гомологических пар..... . 117
Работа 8. Анализ сплавов методом фотометрического интерполирования .....................119
Работа 9. Построение характеристической кривой фотопластинки .... ............... .... 122
Работа 10. Определение относительной интенсивности спектральных линий методами монохромной и гетерохромной фотометрии 127 Работа 11. Измерение температуры дугового разряда .... 130 Работа 12. Квантометрический анализ сталей на содержание легирующих элементов.................133
3,2. Атомно-абсорбционный спектральный анализ и фотометрия пламени 138
3.2.1. Физические основы метода..............138
3.2.2. Атомизация в пламенах...............144
3.2.3с Формирование поглощающего слоя в электротермических атомизаторах ........,.............. 150
3.2.4. Техника атомно-абсорбционного анализа.........154
3.25. Практические работы................. 159
Работа 13. Определение натрия методом фотометрии пламени 159 Работа 14. Пламенно-фотометрическое определение калия и натрия в присутствии марганца .............. 161
Работа 15. Определение примесей свинца, меди и цинка в солях кадмия реактивной степени чистоты (ч. д. а.) атомно-аб-
сорбционным методом ........ .......162
Работа 16. Определение содержания оксида магния в металлургических шлаках и огнеупорных материалах........164
Работа 17. Определение алюминия в сталях с использованием
электротермической атомизации ............. 166
Работа 18. Экстракционное атомно-абсорбционное определение
микроэлементов в морской воде.........•. ... 169
Работа 19. Определение ртути путем измерения атомной абсорбции в холодных парах..... ....... 170
Работа 20. Атомно-абсорбционный метод определения мышьяка, сурьмы, олова, висмута, селена или теллура путем их селективного выделения в виде гидридов ........ ... 172
Глава 4. Фотометрические методы анализа (фотоколориметрия, спек-
трофотометрия) ...............• . 176
4.1. Краткие теоретические сведения.............. 176
4.1.1. Основные закономерности светопоглощения........ 178
4.1.2. Спектры поглощения . ............... 180
4.1.3. Выбор спектральной области для фотометрических измерений 181
4.1.4. Светофильтры...... ............. 183
4.2. Метрологические характеристики фотометрического анализа . . 184
4.2.1. Нижняя граница определяемых содержаний при фотометрических определениях....................184
4.2.2. Воспроизводимость фотометрических методов анализа .... 187
4.3. Абсолютные фотометрические методы определения веществ .... 189 4.3.1. Методы определения одного вещества..........189
4.3.1.1. Метод сравнения оптических плотностей стандартного и исследуемого окрашенных растворов...........189
4312. Метод градуиррвочного графика ......... 190
431.3. Метод добавок . . . ............. ™
432 Анализ многокомпонентных окрашенных систем ...... 194
432.1. Спектрофотометрический анализ двухкомпонентных си-
............. 195
2.2. 'фотоколориметрический анализ двухкомпонентных си-
4 4 Дифференциальные фотометрические методы анализа ...... 199
45 Экстракционно-фотометрический метод ..... _ ' ....... AM
46. Аппаратура и техника фотометрических измерении ....... А>4
46.1. Фотоколориметры . ._...... • • • • • • • • • • оп.
4611 Колориметры фотоэлектрические КФК, ФЭК-56М . . ; А)4 461"2 Колориметр фотоэлектрический концентрационный КФК-2 .,.,..,, ................ И??
4.6.2. Спектрофотометры , , . • • • • • • ...... ' ' ' 211
4.6.2.1. Спектрофотометры СФ-26, СФ-16 . . ....... ?|'
4.6.2.2. Спектрофотометр СФ-46 ••••••• ..... ' i \А
4.6.2.3. Спектрофотометры СФ-10, СФ-14, СФ-18 ...... 214
4.7. Практические работы ...................
471 Определение методом сравнения ....... > • • • •
Работа 1. Определение микроколичеств железа при помощи с-фенантролина ........... ........ ^ *
472 Определение методом градуировочного графика , ..... ^»» Работа 2. Определение железа(Ш) с помощью сульфосалици-ловой кислоты ....... ...... ......
4 7.3. Определение методом добавок ...... < ..... • ^ "
Рабо-fa 3. Определение титана в легированных сталях . . . . *?••>
4.7.4. Определение экстракционно-фотометрическим методом ....•"'
Работа 4. Определение никеля в присутствии кадмия, марганца
и цинка с помощью 1-(2-пиридилазо)-2-нафтола ...... "1
Работа 5. Определение меди с помощью диэтилдитиокарбами-н-ата свинца, в хлороформе ....... • » ...... „„
475 Определение дифференциальным методом ...,...-• Работа 6. Определение Р2О6 в фосфорсодержащих удобрениях по молибденовой сини ................
Работа 7. Определение Р2О5 фосфорномолибденованадиевым методом в удобрениях и фосфатных растворах . . . . . • • ~™
Работа 8. Определение кремния в фосфорсодержащих удобрениях iji Работа 9. Определение алюминия в минеральных удобрениях Но Работа 10. Определение железа в фосфорсодержащих удобрениях ................ » ......
Глава 5. Электрохимические методы . ...•••• • •
'
5.1, Потенциометрия ................ \ г
5.1.1. Краткие теоретические сведения. Общие указания , \
5.1.2. Схемы установок ...... ,
5. 1.3. Практические работы , ......... t
Работа 1. Опееление концентации бромид-ион
Работа 1. Определение концентрации бромид-ионов с использованием бромид-селективного электрода ..... ...... 24J
Работа 2. Определение содержания железа (III) , ..... ^4Э
Работа 3. Определение содержания марганца в цветных сплавах 24Ь Работа 4. Определение содержания хлорид- и иодид-ионов 24/ Работа 5. Определение малых количеств карбоната натрия или соляной кислоты в разбавленных растворах ..... ... 249
Кулонометрия ...................... ^[
5.2.1. Краткие теоретические сведения ...... ...... ??|
Общие указания ....... ............ ~°'
Потенциостатическая кулонометрия ........... ^53
Амперостатическая кулонометрия ............ 255
Кулонометрическое титрование ............. 255
5.2.2. Схемы установок ,.................258
5.2.3. Практические работы.................264
Работа 6. Определение содержания кислоты........264
Работа 7. Определение содержания железа(III)......266
Работа 8. Определение содержания оксихинолииа и алюминия 267 Работа 9. Определение содержания воды в органическом растворителе.....................268
5.3. Полярография......................271
5.3.1. Краткие теоретические сведения............ 271
Общие указания...................271
Постояннотоковая полярография............280
Переменнотоковая полярография............281
Импульсная полярография...............284
Вольтамперометрия...........*......287
Инверсионная Вольтамперометрия......., . . • • 290
5.3.2. Схемы установок..................292
6.3.3. Практические работы.................294
Работа 10. Определение содержания кадмия методом постоян-нотоковой полярографии на ртутном капающем электроде . . 294 Работа И. Определение содержания серебра методом постоян-
нотоковой полярографии на дисковом электроде......297
Работа 12. Определение содержания нитросоединений методом
импульсной полярографии...............298
Работа 13. Определение содержания цинка методом переменно-токовой полярографии. Устранение помех, возникающих от присутствия необратимо восстанавливающихся веществ .... 299 Работа 14. Определение содержания хинонов методом циклической вольтамперометрии. Оценка обратимости электродной реакции.......................300
Работа 15. Определение микроколичеств свинца методом инверсионной вольтамперометрии . , , . . ,.......301
Работа 16. Использование ЭВМ............302
5.4. Амперометрия.....................303
5.4.1. Краткие теоретические сведения. Общие указания.....303
5.4.2. Практические работы.................306
Работа 17. Определение содержания свинца титрованием раствором дихромата калия ............... 306
Работа 18. Определение содержания цинка титрованием раствором гексацианоферроата(П) калия..........307
Глава 6. Методы разделения и концентрирования. Комбинированные и
гибридные методы.................308
6.1. Краткие теоретические сведения...............308
6.2. Разделение и концентрирование путем одноступенчатого распределения между фазами......................309
6.2.1. Экстракция.....................310
Работа 1. Концентрирование и определение микроколичеств
фосфора......................311
Работа 2. Концентрирование ионов железа(III) путем экстракции хлоридных комплексов пиразолонилгептаном......312
6.2.2. Соосаждение....................313
Работа 3. Концентрирование микропримесей железа (III) соосаж-
дением с фосфатом кадмия .............314
Работа 4. Концентрирование микропримесей Мп, Cd, Ni, Au, Co,
Sn, Pb, Ag, Cr, Zn в арсениде галлия соосаждением с Bi(OH)3 315
6.2.3. Сорбционные методы.................316
Работа 5. Концентрирование ванадия (V) на анионите .... 317
6.3. Хроматографические (многоступенчатые) методы........319
6.3.1. Общие сведения................... 319
6.3.2. Разделение на катионитах...............321
334 337 338
Работа 6. Отделение ионов поливалентных металлов при количественном определении нитрат-ионов .......... 323
Работа 7. Разделение меди и цинка........... 324
Работа 8. Определение борной кислоты в присутствии солей поливалентных металлов................326
6.3.3. Разделение на анионитах...............327
Работа 9. Определение ионов цинка и никеля (или цинка и
магния) при совместном присутствии...........329
Работа 10. Концентрирование и определение примеси сульфат-ионов в азотной кислоте ...............331
Работа П. Разделение молибдена (VI) и вольфрама (VI) на гид-ратированном диоксиде циркония ............ 332
6.3.4. Распределительная жидкостная хроматография.......333
Работа 12. Концентрирование микроколичеств меди, хрома и цинка методом экстракционной колоночной хроматографии . . Работа 13. Разделение на бумаге смеси ионов марганца(II),
кобальта (II) и никеля (II)...............
Работа 14. Разделение на бумаге смеси ионов никеля (II), кобальта (II) и висмута(Ш)............... о^ч
Работа 15. Качественный анализ смеси ионов Си2+ и Cd2+ 339 Работа 16. Анализ смеси катионов II аналитической группы (Ва2+, Sr2+, Ca2+)..................340
6.3.5. Количественное определение ионов методом осадочной хроматографии на бумаге. Пиковая хроматография ,,<,,..*. 341
Работа 17. Определение ионов никеля ..,.,,,,.. 342
Работа 18. Определение ионов меди...........344
Работа 19. Определение микроколичеств серебра, меди, свинца, и кадмия методом пиковой осадочной хроматографии на бумаге, импрегнированной диэтилдитиокарбаминатом железа(Ш) 345 Работа 20. Определение бромид- и иодид-ионов на бумаге, импрегнированной хлоридом серебра............347
6.3.6. Электрохроматография на бумаге............348
Работа 21. Разделение катионов IV аналитической группы в
0,5 М соляной кислоте................350
Работа 22. Разделение катионов IV аналитической группы с помощью 2 М раствора иодида калия в качестве электролита . . 351 Работа 23. Разделение катионов IV аналитической группы, образующих аммиакаты.................352
6.3.7. Газовая хроматография................353
Работа 24. Качественный и количественный анализ смеси углеводородов на газовом хроматографе..........355
Приложение
Расчет параметров линейных градуировочных графиков и метрологических характеристик результатов анализа на ЭВМ СМ-1420 и «Исх-ра-1256»........................ 358
Рекомендательный библиографический список........ . . . 372
Цена: 150руб.
