Методы отбора представительной пробы: 1.Отбор пробы газообразных веществ,2.Отбор пробы жидкости,
3.Отбор пробы твердого вещества. Предварительная подготовка: Перед отбором пробы твердого вещества проводят предварительное визуальное исследование материала для определения: цвета, степени однородности, вероятного числа составляющих компонентов, формы и величины частиц и т.д. Для отбора представительной пробы от больших партий твердого материала используют специальные приемы. Самым распространенным является систематический равномерный отбор вещества. Взятие пробы включает последовательный отбор: генеральной пробы, лабораторной пробы, аналитической пробы.
Операции отбора лабораторной пробы •Гомогенизация пробы: измельчение анализируемого материала, просеивание измельченных частиц через сита, •Усреднение пробы: перемешивание анализируемого материала, сокращение пробы (метод квартования). Измельчение исходного материала проводят: в шаровых мельницах в дробильных машинах. Для тонкого измельчения используют фарфоровые, агатовые или кварцевые ступки.росеивание проводят с использованием сит, (шелковых или капроновых) различающихся размерами отверстий (круглых, квадратных, многоугольных).
По степени измельченностичастиц порошки подразделяют на: крупные, среднекрупные, среднемелкие, мелкие, мельчайшие, наимельчайшие. Если степень измельченности частиц (порошков) не указана, то подразумевается, что размеры частиц не превышают в поперечнике 0,150 мм.Перемешивание проводят в шаровых мельницах или в специальных емкостях, механически перекатывая материал из угла в угол по дну емкости.
Сокращение пробы проводят методом квартования.Приквартовании пробу раскладывают в виде квадрата и делят диагоналями на четыре треугольника. Две противоположные части отбрасывают, а две другие соединяют, еще раз измельчают и снова проводят квартование. Квартование проводят до тех пор, пока масса пробы не уменьшится до необходимых размеров.
Полученная таким образом средняя лабораторная проба еще раз измельчается, просеивается через сито без остатка и помещается в банку с притертой пробкой.Из лабораторной пробы берут точную навеску для анализа на аналитических весах – аналитическую пробу. Массу навески рассчитывают, исходя из примерного содержания определяемого компонента в пробе и характера измерений.
ПробоподготовкаОперации пробоподготовки : 1. Высушивание 2. Разложение3. Удаление или маскирование мешающих примесей, 4. Концентрирование определяемого. 5. Разделение пробы на отдельные.
Маскирование – это торможение или полное подавление химической реакции мешающего компонента с аналитическим реагентом в присутствии веществ, способных изменить ее направление или скорость.Эффективным приемом является маскирование мешающих компонентов путем связывания в прочный комплекс с подходящим лигандом. Определяемый компонент комплекса не образует или его устойчивость крайне невелика.Например, Ионы Fe3+ часто маскируют фторид-ионами: Fe3+ + 6F– = [FeF6]3– [FeF6]3– + SCN– ≠ Co2+ + nSCN– = Со(SCN)n(n–2)–
Группы маскирующих реагентов Реагенты, образующие с мешающими компонентами более устойчивые соединения, чем с определяемыми компонентами. Например, [FeF6]3–.Реагенты, предотвращающие образование мало-растворимых гидроксидов мешающих катионов. Например, в присутствии винной кислоты осадок Fe(OH)3 не выпадает при добавлении NH3 (до рН 9-10).
Реагенты, изменяющие степень окисления меша-ющего иона. Например, при определение Al3+, для устранения мешающих ионов Cr3+ окисляют до CrО42– .Реагенты, осаждающие мешающие ионы.Например, при определение Са2+, для устранения мешающих ионов Mg2+ осаждают в виде гидроксида Mg(OH)2, но не отделяют.
Разделение – процесс, в результате которого компоненты смеси отделяются друг от друга. Химические методы разделения основаны на различной растворимости веществ, использовании реакций осаждения и растворения малорастворимых соединений, реакций комплексообразования и ионного обмена и т.д. Физико-химические методы разделения основаны на распределении компонентов смеси между двумя фазами, которые отделяют механически. Примеры физико-химических методов: осаждение, экстракция, кристаллизация, адсорбция, хроматография, электрохимические методы и др.
Осаждение – метод разделения, основанный на избирательном распределении компонентов анализируемой смеси между жидкой и твердой фазами, которое сопровождается выделением из раствора одного или нескольких компонентов в виде малорастворимых соединений (осадка).
Экстракция – метод разделения, основанный на избирательном извлечении компонентов анализируемой смеси за счет процесса равновесного распределения вещества между двумя фазами (несмешивающимися жидкостями).В качестве несмешивающихся жидкостей используют воду и органические растворители (бензол, хлороформ, диэтиловый эфир), обладающие различной растворяющей способностью по отношению к экстрагируемым веществам. Перекристаллизация – обратимое разрушение кристаллической структуры вещества, при котором форма кристаллов приближается к равновесной форме.
Кристаллизация – метод, применяемый для концентрирования примесных веществ (Метод плавающей зоны)
Сорбцинные методы – методы, основанные на использовании различий в способности разделяемых или концентрируемых компонентов поглощаться веществами-носителям (твердыми или жидкими сорбентами).
Виды сорбцинных методов: Адсорбция – поглощение поверхностью вещества; Абсорбция – поглощение в объеме вещества; Хемосорбция – поглощение,сопровождаемое протеканием химической реакцией.
Хроматография – метод разделения смесей, основанный на избирательном распределении их компонентов между двумя фазами, одна из которых (подвижная) движется относительно другой (неподвижной).
По типу подвижной фазы различают газовую и жидкостную хроматографию. Разновидности хроматографии в зависимости от техники выполнения: Колоночная хроматография, Бумажная хроматография, Тонкослойная хроматография.
Электрохимические методы; Электролиз (электролитическое выделение) основан на осаждении вещества электрическим током в элементарном состоянии или в виде соединения при заданном потенциале. Наиболее распространено катодное осаждение металлов (материал электродов – углерод, платина, серебро, медь, вольфрам и др.) Электрофорез (электролитическое разделение) основан на использовании различий в скоростях движения заряженных частиц растворенных веществ в электрическом поле в зависимости от заряда, формы, радиуса частиц и напряженности поля. Ионы (заряженные частицы) перемещаются с различными скоростями под действием внешнего электрического поля, и разделяются на зоны, каждая из которых содержит ионы одинаковой природы.
Концентрирование – процесс, в результате которого повышается отношение концентрации (количества) микрокомпонентов к концентрации (количеству) макрокомпонентов.Под микрокомпонентом и макрокомпонентом подразумевают соединения смеси, находящиеся в микроколичестве и макроколичестве, соответственно.Разновидности метода концентрирования основанныена процессах испарения и конденсации:дистилляция,отгонка,сублимация и др.
Дистилляция (перегонка) основана на разной летучести веществ при их переходе из жидкого состояния в газообразное (различие температур кипения) с последующей конденсацией и образованием жидкой или твердой фазы. Метод используется для концентрирования термически нестойких органических веществ.
Отгонка (выпаривание) выделение определяемого компонента из жидкой или твердой пробы в виде газа. Метод применяют для отделения газообразных и легколетучих компонентов пробы.
Сублимация (возгонка) перевод вещества из твердого состояния в газообразное, минуя жидкую фазу, и последующее осаждение в твердой форме. Метод используется, если разделяемые компоненты трудно плавятся или плохо растворимы.
