Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

1: Вступ

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    26974

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Аналітична хімія - це наука про те, як зробити хороші вимірювання, які ми можемо використовувати для вирішення хімічної проблеми. Багато проблем в аналітичній хімії починаються з необхідності виявлення того, що присутнє в зразку. Це сфера якісного аналізу, приклади якого включають виявлення продуктів хімічної реакції, скринінг сечі спортсмена на препарат, що підвищує продуктивність, або визначення просторового розподілу Pb на поверхні повітряної частинки. Раннім викликом для хіміків-аналітиків була розробка простих хімічних тестів для виявлення неорганічних іонів та органічних функціональних груп. Класичні лабораторні курси з неорганічного та органічного якісного аналізу, які ще викладаються в деяких школах, засновані на цій роботі.

    Мабуть, найбільш поширеною аналітичною проблемою є кількісний аналіз, приклади якого включають елементний аналіз знову синтезованого з'єднання, вимірювання концентрації глюкози в крові або визначення різниці між об'ємною і поверхневою концентраціями Cr в сталі. Значна частина аналітичної роботи в клінічних, фармацевтичних, екологічних та промислових лабораторіях передбачає розробку нових кількісних методів виявлення слідових кількостей хімічних видів у складних зразках. Більшість прикладів у цьому тексті мають кількісний аналіз.

    Ще однією важливою областю аналітичної хімії, якій приділяється більш обмежена увага в цьому тексті, є методи характеристики фізико-хімічних властивостей. Визначення хімічної структури, розміру частинок та структури поверхні є прикладами аналізу характеристик.

    Метою якісного, кількісного або характеристичного аналізу є вирішення проблеми, пов'язаної з конкретною вибіркою. Мета фундаментального аналізу, з іншого боку, полягає в тому, щоб покращити наше розуміння теорії, яка підтримує аналітичний метод, і краще зрозуміти обмеження аналітичного методу.

    Як і всі області хімії, аналітична хімія настільки широка за обсягом і настільки сильно в потоці, що важко знайти просте визначення, більш показове, ніж ця цитата приписується К.Н. Рейлі (1925-1981), який був професором хімії в Університеті Північної Кароліни в Чапел-Хілл і одним з найбільш впливові хіміки-аналітики останньої половини ХХ століття:

    «Аналітична хімія - це те, що роблять хіміки-аналітики».

    У цьому розділі ми розширюємо це просте визначення, запровадивши підходи до проведення аналітичних вимірювань та розробляючи спільну мову для обговорення аналітичної хімії, загалом, та приладобудування, точніше.

    • 1.1: Класифікація аналітичних методів
      Аналітичні методи часто діляться на два класи: класичні методи аналізу і інструментальні методи аналізу.
    • 1.2: Види інструментальних методів
      Корисно організувати інструментальні методи аналізу на групи на основі хімічних або фізичних властивостей, які ми використовуємо для генерації сигналу, який ми можемо виміряти та співвідносити з цікавим для нас аналітом.
    • 1.3: Інструменти для аналізу
      Основні компоненти приладу включають зонд, який взаємодіє зі зразком, вхідний перетворювач, який перетворює хімічні та/або фізичні властивості зразка в електричний сигнал, сигнальний процесор, який перетворює електричний сигнал у форму, яку вихідний перетворювач може перетворити в числовий або візуальний вихід, який ми можемо зрозуміти. У цьому розділі ми розробляємо загальний словниковий запас, який ми можемо використовувати в наступних розділах.
    • 1.4: Вибір аналітичного методу
      Вибір аналітичного методу вимагає узгодження сильних і слабких сторін методу - його експлуатаційних характеристик - до потреб вашого аналізу.
    • 1.5: Калібрування інструментальних методів
      Для стандартизації аналітичних методів нам потрібно визначити його чутливість\(k\), яка пов'язує сигнал з концентрацією аналіта. Тут викладено три загальні стратегії калібрування: зовнішні стандарти, стандартні доповнення та внутрішні стандарти.