Сорбционно-спектроскопические методы анализа

Николаевич

методов сорбционного концентрирования и твердофазной спектроскопии в видимой и УФ

- области спектра
(твердофазная спектрофотометрия, спектроскопия диффузного отражения, твердофазная люминесценция).

жидкости и газы
Типичные аналитические задачи:
охрана труда
экологический мониторинг
биохимические анализы

прессованные диски;
- бумаги, ткани (полоски, диски).
Для спектроскопических измерений ТЧЭ помещают

в специальные кюветы.

из газовой фазы, водных растворов;
2 - химическая реакция определяемого

соединения с аналитическим реагентом;
3 - измерение выходного сигнала
(I - интенсивность люминесценции, А - оптическая плотность, R - диффузное отражение)

*
Методы аналитической химии – универсальные и теоретически обоснованные действия (стадии)

химического анализа безотносительно к определяемому компоненту и к анализируемому объекту **
Методы пробоотбора
Разложения проб
Разделения компонентов
Обнаружения(идентификации) и определения

Гибридные и комбинированные методы
* Задачи: решение общих вопросов анализа, разработка аналитических методов,
решение конкретных задач.
Аналитическая служба – это сервисная система, обеспечивающая конкретный анализ определенных объектов с использованием методов рекомендуемых аналитической химией
** Методика анализа – подробное описание анализа конкретного объекта с использованием выбранного метода
Принципы анализа

содержаний
Селективность
Рабочий диапазон определяемых содержаний
Экспрессность
Стоимость анализа
Автоматизация анализа

мера степени изменения аналитического сигнала Y при изменении концентрации
S

= dY/dC (yx = Scx)
Воспроизводимость – характеристика разброса результатов измерений относительно среднего значения
s-стандартное отклонение;
sr-относительное стандартное отклонение

среднего результата измеренной величины к постулируемому истинному значению
Предел обнаружения Cmin,P

– наименьшее содержание компонента, определяемое данным методом с вероятностью Р (Cmin,P = 3sфон / S)
Диапазон определяемых содержаний – область значений содержаний (Cн – Св),ограниченная измерением аналитического сигнала с заданной точностью (Сн с sr  0,33)

анализа *
Прямая корреляция чувствительности, избирательности и стоимости различных методов анализа

И обратная корреляция с универсальностью




* Аналитический сигнал – физическая величина измеряемая на заключительной стадии анализа функционально связанная с содержанием определяемого компонента

пробоотбора, чувствительность твердофазной спектрометрии);
- селективность (сорбционного концентрирования);
- меньший расход реагентов;
-

отказ от «мокрой химии»;
- удобство автоматизации и миниатюризации анализа;
- возможность совмещения пробоотбора и измерения в одном приборе (переносные газоанализаторы, спектрофотометрические сенсоры для анализа жидкостей);*
- протоколирование результатов на ТЧЭ.*
* новые качества метода анализа

селективность (проблемы маскирования демаскирования);
- проблемы хранения ТЧЭ;
- применение нестандартного оборудования

и специальных аналитических операций.

с использованием приборов включенных в гос. реестр средств измерений
Приборы хим.

анализа:
Универсальные
Анализаторы
Методики с использованием универсальных приборов (Федеральный перечень методик выполнения измерений, допущенных к применению при выполнении работ в области мониторинга загрязнений окружающей среды)
воздух - спектрофотометрия более 50%
вода – более 35%

(А)
спектроскопия диффузного отражения (R)
твердофазная люминесценция (I)
цветометрия.
Линейно колориметрические методы

в фазе сорбента

S|-R-Me1+ + Me2+  S|-R-Me2+

+ Me1+; (1)
S|-L1 + Me  S|-L1Me; (2)
S|-L1Me + L2  S|-L1MeL2; (3)
S|-R + MeL  S|-RMeL; (4)
S|-R + Me+An-  S|-RMe+An-. (5)

веществ в жидкую фазу на поверхности сорбента.
Капиллярная конденсация.

равновесий
(На примере ионного обмена)
R−A+ + B+ ↔ R−B+ + A+

___ ___
KB/A = [A+][B+] / [B+][A+]

уравнение Ленгмюра
3 - уравнение Брунауэра - Эммета-Теллера
1- Сs = aС Cs

= ap

2- Cs=b1С/(1+b2С) Cs=b1p/(1+b2p)
Cs=zСn Cs=zpn

3 – V = Vm K p/((p0-p)(1+(K-1)))

средне- и слабоосновные), амфолиты, хелатообразующие.
2. Силикагели
Привитые (с полярными и неполярными

группами).
Модифицированные: ковалентно закрепленные функциональные группы; импрегнированные, в т.ч. супромолекулярные структуры.
3. Целлюлозы
4. Пенополиуретаны
5. Полимеры с неполярными группами – полиэтилен, фторопласт, силикон
6. Пленочные сорбенты – материалы с нанесенными жидкими фазами

химическая однородность
Селективность сорбции
Возможность проведения фотколориметрических (люминесцентных) реакций

Р-310, Н-320, Р-310А, SH-310, С-310А, СВ-320, 3.02 П-А, 3.02 П-Р
Определение

озона, диоксида серы

ARC + ASol + ARL +AR , где ARC - светопоглощение

комплекса в фазе сорбента; Asol - светопоглощение раствора, находящегося между частицами сорбента; ARL - светопоглощение свободного реагента в фазе сорбента; AR - фон, обусловленный светорассеянием и поглощением сорбента.

в фазе ионита Дауэкс 50WX2 (-); поглощение модифицированного ионита (---);

поглощение стандартного ионита (-.-.-) [14]

А * = А - Аref = ARC + (AR - A`R) - (AR,ref - A`R,ref)

1 - при одной длине волны (=583 нм); 2, 3

- при двух длинах волн ( = 583 нм и ` = 700 нм); 2 - без учета AR; 3 - с учетом AR

диффузное отражение; I0 - интенсивность падающего на образец света; I

- интенсивность отраженного от образца света.

(1 - R)2 / 2R = /S ,
где R - абсолютное диффузное отражение;  - коэффициент поглощения; S - коэффициент рассеяния света.

- функция Кубелки-Мунка.

 = 2,3С

2), и спектр поглощения водного раствора красителя (3). Содержание красителя

510-7 М/г

на силикагеле L (1, 2), и силикагеля L (3). Содержание

красителя: 2,5.10-8 М/г

 F(R) = F(R) - F(R)матрицы

Исходное содержание красителя, М/г: 1 - 2,5.10-6; 2 - 2,1.10-5;

образцы разбавлены в 30 раз

Шпольского)
Хемолюминесценция