Количественный анализ (химия)

Количественный анализ позволяет установить элементный и молекулярный состав исследуемого объекта или содержание отдельных его компонентов^[2].

В зависимости от объекта исследования различают неорганический и органический анализ. В свою очередь их разделяют на элементный анализ, задача которого — установить, в каком количестве содержатся элементы (ионы) в анализируемом объекте, на молекулярный и функциональный анализы, дающие ответ о количественном содержании радикалов, соединений, а также функциональных групп атомов в анализируемом объекте.

Обычно количественный анализ основан на использовании зависимости доступных измерению физических свойств изучаемого объекта или продукта его преобразования от состава^[1].

Применяют химические, физико-химические, физические, биологические и биохимические методы. Наиболее распространены титриметрический, гравиметрический, спектральный и фотометрический анализы. Также важную роль играют различные виды спектроскопии, спектрометрии и хроматографии.

В 21 веке применяются методы хемометрики, а также высокое внимание уделяется автоматизации и компьютеризации.

Метод количественного анализа, который основан на измерении объёма раствора реактива известной концентрации (стандартный раствор), расходуемого для реакции с определяемым веществом. Для титрования подходят только необратимые реакции.

Существует несколько видов титриметрического анализа.

По типу реакции:

1. кислотно-основное титрование;
2. окислительно восстановительное титрование.

По природе реактива:

1. алкалиметрия;
2. перманганатометрия;
3. иодометрия и др.

Меод основан на точном измерении массы определяемого компонента. Его выделяют из анализируемой системы в виде простого вещества или в виде устойчивого соединения.

Существует два вида гравиметрического анализа:

1. метод отгонки;
2. метод осаждения.

Метод основан на использовании основного закона светопоглощения. A=ELC. Где A-поглощение света, E-молярный коэффициент светопоглощения, L-длина поглощающего слоя в сантиметрах, C-концентрация раствора.

Существуют несколько методов фотометрии:

1. атомно-абсорбционная спектроскопия,
2. атомно-эмиссионная спектроскопия,
3. молекулярная спектроскопия.

Чтобы провести анализ с помощью этого метода, необходим спектрометр. Суть анализа состоит в том, чтобы просветить монохромным светом атомизированную пробу, затем разложить свет, прошедший через пробу любым световым диспергатором и детектором зафиксировать поглощение.

Для атомизации пробы применяются атомизаторы. (пламя, высоковольтная искра, индуктивно-связанная плазма). У каждого из атомизатров есть свои плюсы и минусы.Для разложения света используют диспергаторы (дифракционная решетка, призма, светофильтр).

Этот метод немного отличается от атомно-абсорбционного метода. Если в нем источником света был отдельный источник, то в атомно-эмиссионном методе источником излучения служит сама проба. В остальном все похоже.

Метод основан на измерении активности радионуклидов, которые образуются в анализируемом объекте в результате ядерных реакций^[3].

Метод разделения смеси, основанный на различии в скоростях перемещения в системе несмешивающихся, движущихся фаз.

Различают следующие виды хроматографии:

1. газовая хроматография;
2. жидкостная хроматография^[4];
3. сверхкритическая флюидная хроматография;
4. капиллярная хроматография и др.