Предмет количественного анализа в химии

— изучение методов, поз­воляющих определять количественный состав вещества.Задача количественного анализа — определение количественного содержания химических элементов (или их групп) в соедине­ниях. С помощью количественного анализа можно производить различные определения: соотношения масс между элементами, вхо­дящими в состав сложного вещества (кислоты, соли и др.), коли­чества вещества в растворе, содержание элементов, входящих в состав смеси веществ (углерода и водорода в нефти), или содержа­ние того или иного компонента в неоднородных веществах (рудах, минералах, удобрениях).Методы количественного анализа разделяются на химические, физические и физико-химические.К химическим методам относятся гравиметрический (весовой), титриметрнческий (объемый) и газовый анализы

В гравиметрическом анализе судят о количестве состав; он части в соединениях или в смесях путем вытеснения ее в виде трудно­растворимого осадка, по массе которого вычисляют количество искомой составной части. Иногда определяемый компонент удаляют путем нагревания и узнают его количество по убыли массы вещества или летучий компонент улавливают поглотителем. О ко­личестве этого компонента в этом случае судят по увеличению массы поглотителя.

В титриметрическом анализе о количестве вещества судят по данным измерения объемов растворов двух веществ, вступивших в химическую реакцию, причем концентрация одного из этих раст­воров должна быть известной. Раствор, концентрация которого точно известна, называется титрованным. Момент окончания реак­ции узнается при помощи индикаторов или другими способами. Зная концентрацию и объем реактива, израсходованного на реак­цию, производят соответствующие вычисления. Газовый анализ основан на измерении объемов определяемых газообразных веществ. Замеры объема исследуемой пробы произ­водят либо после поглощения твердыми или жидкими поглотителями, либо после сжигания газовой смеси. В зависимости от ко­личества газовой смеси, взятой для анализа, различают макро- (около 100 мл газа), полумикро- (2—10 мл), микрометоды (около 1 мл и меньше). Физические и физико-химические методы анализа. Существует определенная, зависимость между физическими свойствами веществ и их химическим составом. Так, например, зная плотность кисло­ты, можно найти содержание ее в растворе (в процентах). Методы анализа, позволяющие определять состав вещества, не прибегая к использованию химических реакций, называют физическими ме­тодами анализа. К физико-химическим методам анализа относятся оптические, электрохимические, хроматографическис и радиометрические. Оптические методы анализа. К оптическим методам анализа относятся спектральные методы основанные на исследовании спектров поглощения, излучения и рассеивания веществ. Характер взаимодействия электромагнитного излучения с атомами или молекулами вещества индивидуа­лен. Фотометрический метод анализа основан на измерении коли­чества лучистой энергии, поглощенной окрашенными растворами в видимой или ультрафиолетовой части спектра. Нефелометрический метод анализа основан на измерении коли­чества света, рассеиваемого частицами суспензии. Эмиссионный спектральный анализ основан на способности воз­бужденных атомов элементов излучать при постоянных условиях свет определенной длины волны. Фотометрия пламени — одни из видов эмиссионного спектрального анализа, в котором вместо фотографирования спектральных линий измеряют интенсивность излучения при помощи фотоэлементов и гальванометра. Люминесцентный метод анализа основан на измерении люминесценции при действии на эти вещества или их растворы ультрафиолетовыми лучами. Рентгеноспектральный анализ основан на исследовании вещест­ва при помощи рентгеновских лучей. К электрохимическим методам анализа относятся: электрогравиметрические и электротитриметрические методы. В основе процесса электрогравиметрических методов анализа лежат процессы электролиза. При пропускании через раствор по­стоянного электрического тика на электродах могут выделяться металлы оксиды или соли. Электроды взвешиваются до и после электролиза. Количество осажденного вещества определяют по увеличению массы электрода. Электротитриметрический метод анализа. Его сущность состоит в том, что к испытуемому раствору прибавляют раствор реактива известной концентрации (как и в титриметрическом анализе). Мо­мент окончания реакции (эквивалентную точку) определяют по изменению электрических свойств раствора. Потенциометрический метод анализа осионап на измерении по­тенциала электрода, опущенного в испытуемый раствор.

Кондуктометрическин метод анализа основан на измерении электропроводности испытуемого раствора, изменяющейся в ре­зультате химических реакций и зависящей от концентрации растворенного вещества. Кулономстрический метод анализа основан на измерении коли­чества электричества, израсходованного на электровосстановле­ние определенного количества вещества.

Полярографический метод анализа. В его основе лежит пропор­циональная зависимость диффузионного тока от концентрации ве­щества, обусловливающего данный ток.

Масс-спектральный метод анализа основан на определении ионизированных атомов, молекул и радикалов путем разделения по­тока ионов под действием электрического и магнитного полей в за­висимости от отношения массы к заряду. Хроматографический метод анализа основан на разделении смеси растворенных веществ, смеси газов, паров жидкостей сорбционным методом в динамических условиях. Радиометрические методы анализа основаны на измерении из­лучений частиц, испускаемых радиоактивными элементами. Эти излучения можно фиксировать при помощи счетчиков.