Analytisk kemi. Beregninger i kemisk og instrumentel analyse: Lærebog. Metode til standardtilsætninger Metode til standardtilsætninger i analytisk kemi

Metode til standarder (standardløsninger)

Ved hjælp af metoden fra en standard måles først værdien af ​​det analytiske signal (y CT) for en opløsning med en kendt koncentration af stoffet (C st). Derefter måles værdien af ​​analysesignalet (y x) for en opløsning med en ukendt koncentration af stoffet (C x). Beregningen udføres efter formlen

C x \u003d C st × y x / y ST (2,6)

Denne beregningsmetode kan bruges, hvis analysesignalets koncentrationsafhængighed er beskrevet af en ligning, der ikke indeholder et frit led, dvs. ligning (2.2). Desuden skal koncentrationen af ​​stoffet i standardopløsningen være sådan, at værdierne af de analytiske signaler opnået ved brug af standardopløsningen og opløsningen med en ukendt koncentration af stoffet er så tæt på hinanden som muligt.

Lad den optiske tæthed og koncentration af et bestemt stof relateres med ligningen A = 0,200C + 0,100. I den valgte standardopløsning er koncentrationen af ​​stoffet 5,00 µg/ml, og den optiske densitet af denne opløsning er 1,100. En opløsning med en ukendt koncentration har en optisk densitet på 0,300. Når den beregnes ved hjælp af kalibreringskurvemetoden, vil den ukendte koncentration af et stof være 1,00 µg/ml, og når den beregnes med en enkelt standardopløsning, vil den være 1,36 µg/ml. Dette indikerer, at koncentrationen af ​​stoffet i standardopløsningen er valgt forkert. For at bestemme koncentrationen bør man tage en sådan standardopløsning, hvis optiske densitet er tæt på 0,3.

Hvis det analytiske signals afhængighed af koncentrationen af ​​et stof er beskrevet ved ligning (2.1), så er det at foretrække at bruge ikke metoden fra én standard, men metoden med to standarder (metoden til at begrænse opløsninger). Med denne metode måles værdierne af analytiske signaler for standardopløsninger med to forskellige koncentrationer af et stof, hvoraf den ene (C 1) er mindre end den forventede ukendte koncentration (C x), og den anden (C 2) er større. Den ukendte koncentration beregnes ved hjælp af formlerne

Cx \u003d C 2 (y x - y 1) + C 1 (y 2 - y x) / y 2 - y 1

Additionsmetoden bruges normalt til analyse af komplekse matricer, når matrixkomponenter påvirker størrelsen af ​​det analytiske signal, og det er umuligt at kopiere matrixsammensætningen af ​​prøven nøjagtigt.

Der er flere variationer af denne metode. Ved anvendelse af beregningsmetoden for tilsætninger måles værdien af ​​analysesignalet først for en prøve med en ukendt koncentration af stoffet (y x). Derefter tilsættes en bestemt nøjagtig mængde af analytten (standard) til denne prøve, og værdien af ​​det analytiske signal (y ext) måles igen. Koncentrationen af ​​analytten i den analyserede prøve beregnes ved hjælp af formlen

C x \u003d C do6 y x / y ext - y x (2,8)

Ved brug af den grafiske tilsætningsmetode udtages flere identiske portioner (alikvoter) af den analyserede prøve, og tilsætningsstoffet tilsættes ikke til en af ​​dem, og forskellige nøjagtige mængder af den komponent, der skal bestemmes, tilsættes til de andre. Mål værdien af ​​det analytiske signal for hver aliquot. Derefter bygges en graf, der karakteriserer den lineære afhængighed af størrelsen af ​​det modtagne signal af koncentrationen af ​​additivet, og den ekstrapoleres til skæringspunktet med abscisseaksen. Segmentet afskåret af denne lige linje på abscisseaksen er lig med den ukendte koncentration af analytten.

Det skal bemærkes, at formel (2.8) anvendt i den additive metode, såvel som den overvejede version af den grafiske metode, ikke tager højde for baggrundssignalet, dvs. det antages, at afhængigheden er beskrevet ved ligning (2.2). Standardopløsningsmetoden og tilsætningsmetoden kan kun bruges, hvis kalibreringsfunktionen er lineær.

enkelt standard løsningsmetode måle værdien af ​​det analytiske signal (y st) for en opløsning med en kendt koncentration af stoffet (C st). Mål derefter værdien af ​​det analytiske signal (y x) for en opløsning med en ukendt koncentration af stoffet (C x).

Denne beregningsmetode kan bruges, hvis det analytiske signals afhængighed af koncentrationen er beskrevet ved en lineær ligning uden et frit led. Koncentrationen af ​​stoffet i standardopløsningen skal være sådan, at værdierne af de analytiske signaler opnået ved brug af standardopløsningen og opløsningen med en ukendt koncentration af stoffet vil være så tæt på hinanden som muligt.

metode til to standardløsninger måle værdierne af analytiske signaler for standardopløsninger med to forskellige koncentrationer af et stof, hvoraf den ene (C 1) er mindre end den forventede ukendte koncentration (C x), og den anden (C 2) er større.

eller

Metoden med to standardopløsninger bruges, hvis koncentrationsafhængigheden af ​​det analytiske signal er beskrevet af en lineær ligning, der ikke passerer gennem origo.

Eksempel 10.2.For at bestemme den ukendte koncentration af et stof blev der brugt to standardopløsninger: koncentrationen af ​​stoffet i den første af dem er 0,50 mg/l, og i den anden - 1,50 mg/l. De optiske tætheder af disse opløsninger var henholdsvis 0,200 og 0,400. Hvad er koncentrationen af ​​et stof i en opløsning, hvis optiske densitet er 0,280?

Additiv metode

Additionsmetoden bruges normalt til analyse af komplekse matricer, når matrixkomponenter påvirker størrelsen af ​​det analytiske signal, og det er umuligt at kopiere matrixsammensætningen af ​​prøven nøjagtigt. Denne metode kan kun bruges, hvis kalibreringskurven er lineær og går gennem origo.

Ved brug af beregningsmetode for tilsætningsstoffer måle først værdien af ​​det analytiske signal for en prøve med en ukendt koncentration af stoffet (y x). Derefter tilsættes en bestemt nøjagtig mængde af analytten til denne prøve, og værdien af ​​det analytiske signal (y ext) måles igen.

Hvis det er nødvendigt at tage højde for opløsningens fortynding

Eksempel 10.3. Den oprindelige opløsning med en ukendt koncentration af stoffet havde en optisk densitet på 0,200. Efter at 5,0 ml af en opløsning med en koncentration af det samme stof på 2,0 mg/l var tilsat til 10,0 ml af denne opløsning, blev opløsningens optiske densitet lig med 0,400. Bestem koncentrationen af ​​stoffet i den oprindelige opløsning.

= 0,50 mg/l

Ris. 10.2. Grafisk additiv metode

grafisk metode til tilføjelser flere portioner (alikvoter) af den analyserede prøve tages, tilsætningsstoffet tilsættes ikke til en af ​​dem, og forskellige nøjagtige mængder af den komponent, der skal bestemmes, tilsættes til de andre. Mål værdien af ​​det analytiske signal for hver aliquot. Derefter opnås en lineær afhængighed af størrelsen af ​​det modtagne signal af koncentrationen af ​​additivet og ekstrapoleres til skæringspunktet med abscisseaksen (fig. 10.2). Segmentet afskåret af denne lige linje på abscisseaksen vil være lig med den ukendte koncentration af analytten.

Det er nødvendigt at bestemme mængden af ​​tørstof og den nødvendige mængde af arbejdsopløsningen af ​​SCHSPK-additivet til fremstilling af 1 ton cement-sandblanding.

Følgende sammensætning af blandingen (% masse) blev anvendt til beregning:

sand - 90, cement - 10, vand - 10 (over 100%), SCHSPK (% af massen af ​​cement i form af tørstof). Sandets fugtindhold er 3%.

For den accepterede sammensætning til fremstilling af 1 t (1000 kg) af blandingen kræves vand 1000 0,1 \u003d 100 kg (l). Tilslaget (sandet) indeholder 1000 0,9 0,03 = 27 liter vand.

Den nødvendige mængde vand (under hensyntagen til dets indhold i aggregatet) er: 100 - 27 = 73 liter.

Mængden af ​​vandfrit SCHSPK-additiv til fremstilling af 1 ton af blandingen med et indhold på 10% (100 kg) cement i 1 ton af blandingen vil være: 100 0,020 = 2 kg.

På grund af det faktum, at tilsætningsstoffet SCHSPK leveres i form af en opløsning med 20 - 45% koncentration, er det nødvendigt at bestemme indholdet af tørstof i det. Vi tager det lig med 30%. Derfor indeholder 1 kg af en 30 % koncentrationsopløsning 0,3 kg vandfrit tilsætningsstof og 0,7 l vand.

Vi bestemmer den nødvendige mængde af en 30% koncentrationsopløsning af SCHSPK til fremstilling af 1 ton af blandingen:

Mængden af ​​vand indeholdt i 6,6 kg af en koncentreret additivopløsning er: 6,6 - 2 = 4,6 liter.

For at fremstille 1 ton af blandingen kræves der således 6,6 kg af en 30% koncentration af additivopløsning og 68,4 liter vand til fortynding.

Afhængigt af mixerens behov og kapacitet fremstilles en arbejdsopløsning med det nødvendige volumen, som defineres som produktet af forbruget af additivopløsningen og vand (pr. 1 ton af blandingen), produktiviteten af ​​denne mixer og driftstiden (i timer). For eksempel, med en blandeanlægskapacitet på 100 t/h for et skift (8 timer), er det nødvendigt at forberede følgende arbejdsopløsning: = 54,72 (t) vand til fortynding.

En opløsning med 30% koncentration af SCHSPK hældes i vand og blandes godt. Den forberedte arbejdsopløsning kan tilføres blanderen med en vanddispenser.

Bilag 27

MARKMETODER TIL KVALITETSKONTROL AF JORD OG JORD BEHANDLET MED CEMENT

Bestemmelse af graden af ​​jordforfining

Graden af ​​knusning af lerjord bestemmes i henhold til GOST 12536-79 på gennemsnitlige prøver, der vejer 2-3 kg, udvalgt og sigtet gennem en sigte med huller på 10 og 5 mm. Jordfugtighed bør ikke overstige 0,4 jordfugtighed ved flydegrænsen W t. Ved højere fugtindhold knuses den gennemsnitlige jordprøve foreløbigt og lufttørres.

Resten af ​​jorden på soldene vejes, og indholdet i prøvens masse bestemmes (%). Indholdet af klumper af den tilsvarende størrelse P beregnes med formlen

hvor q 1 er prøvens masse, g;

q er massen af ​​resten i sigten, g.

Bestemmelse af fugtindhold i jord og blandinger af jord med bindemidler

Fugtindholdet i jord og blandinger af jord med bindemidler bestemmes ved at tørre den gennemsnitlige prøve (til konstant vægt):

i en termostat ved en temperatur på 105 - 110 ° C;

med alkohol;

radioisotopenheder VPGR-1, UR-70, RVPP-1 i overensstemmelse med kravene i GOST 24181-80;

hårdmetal fugtmåler VP-2;

fugtmålersystem N.P. Kovalev (de bestemmer også tætheden af ​​våd jord og tætheden af ​​jordskelettet).

Bestemmelse af fugt ved at tørre gennemsnitsprøven med alkohol

Hæld en prøve på 30 - 50 g sandet finkornet jord eller 100 - 200 g grovkornet jord i en porcelænskop (for sidstnævnte foretages bestemmelsen på partikler mindre end 10 mm); prøven sammen med koppen vejes, fugtes med alkohol og antændes; derefter afkøles og vejes koppen med prøven. Denne operation gentages (ca. 2 - 3 gange), indtil forskellen mellem efterfølgende vejninger ikke overstiger 0,1 g. Mængden af ​​alkohol, der tilsættes for første gang, er 50%, den anden - 40%, den tredje - 30% af massen af prøvejorden.

Jordfugtighed W bestemmes af formlen

hvor q 1, q 2 - massen af ​​henholdsvis våd og tørret jord, g.

Det samlede fugtindhold for alle partikler af grov jord bestemmes af formlen

W \u003d W 1 (1 - a) + W 2, (2)

hvor W 1 er fugtindholdet i jorden, der indeholder partikler mindre end 10 mm, %;

W 2 - omtrentligt jordfugtindhold indeholdende partikler større end 10 mm,% (se tabellen i dette bilag).

Omtrentligt fugtindhold W 2,%, med partikler større end 10 mm i grov jord, fraktioner af en enhed

Magmatisk

Sedimentær

blandet

Bestemmelse af fugt med hårdmetal fugtmåler VP-2

En prøve af jord eller en blanding af sand- og lerjord, der vejer 30 g eller grov jord, der vejer 70 g, placeres inde i apparatet (fugtindholdet i grov jord bestemmes på partikler mindre end 10 mm); formalet calciumcarbid hældes i enheden. Skru hætten fast på instrumentet og ryst det kraftigt for at blande reagenset med materialet. Derefter er det nødvendigt at kontrollere tætheden af ​​enheden, for hvilken en brændende tændstik bringes til alle dens forbindelser, og der er ingen blink. Blandingen blandes med calciumcarbid ved at ryste instrumentet i 2 minutter. Aflæsningen af ​​trykket på manometeret udføres 5 minutter efter starten af ​​blandingen, hvis dens aflæsninger er mindre end 0,3 MPa og efter 10 minutter, hvis manometerets aflæsninger er mere end 0,3 MPa. Målingen anses for afsluttet, hvis trykmålerens aflæsninger er stabile. Fugtindholdet i finkornet jord og det samlede fugtindhold for alle fraktioner af grovkornet jord er bestemt af formlerne (1) og (2).

Bestemmelse af naturlig fugt, tæthed af våd jord og tæthed af jordskelettet på enheden N.P. Kovaleva

Indretningen (se tegningen af ​​dette appendiks) består af to hoveddele: en flyder 7 med et rør 6 og en beholder 9. Fire skalaer er påført på røret, der viser tætheden af ​​jord. En skala (Vl) bruges til at bestemme tætheden af ​​våd jord (fra 1,20 til 2,20 g / cm 3), resten - tætheden af ​​skelettet af chernozem (Ch), sandet (P) og ler (G) jord ( fra 1,00 op til 2,20 g/cm 3).

Enhed N.P. Kovaleva:

1 - enhedsdæksel; 2 - enhedslåse; 3 - spand-kasse; 4 - enhed til prøveudtagning med en skærering; 5 - kniv; 6 - rør med skalaer; 7 - flyder; 8 - fartøjslåse; 9 - fartøj; 10 - kalibreringsvægt (plader);

11 - gummislange; 12 - bunddæksel; 13 - flydelåse; 14 - skærering (cylinder) med bunddæksel

Hjælpetilbehør til enheden omfatter: en skærende stålcylinder (skærering) med et volumen på 200 cm 3, en dyse til presning af skæreringen, en kniv til at skære prøven taget af ringen, en spandkasse med låg og låse.

Kontrol af enheden. En tom skærering 4 er installeret i den nederste del af flyderen 7. Et fartøj 9 er fastgjort til flyderen ved hjælp af tre låse og nedsænket i vand hældt i en spandkasse 3.

Et korrekt afbalanceret instrument nedsænkes i vand op til begyndelsen af ​​"Vl"-skalaen, dvs. aflæsninger P (Yo) = 1,20 u/cm3. Hvis vandstanden afviger i den ene eller anden retning, skal apparatet justeres med en kalibreringsvægt (metalplader) placeret i flyderens bunddæksel 12.

Prøveforberedelse. En jordprøve udtages med en jordbærer - en skærering. For at gøre dette nivelleres stedet på teststedet, og ved hjælp af en dyse nedsænkes skæreringen, indtil ringen er helt fyldt med et volumen på 200 cm 3. Når skærecylinderen (ringen) er nedsænket, fjernes jorden med en kniv. Efter at have fyldt ringen med jord med et overskud på 3 - 4 mm, fjernes den, de nedre og øvre overflader renses og renses for klæbende jord.

Fremskridt. Arbejdet udføres i tre trin: Bestem tætheden af ​​våd jord på skalaen "Vl"; indstil tætheden af ​​jordskelettet i henhold til en af ​​de tre skalaer "Ch", "P", "G" afhængigt af jordtypen; beregne den naturlige luftfugtighed.

Bestemmelse af tætheden af ​​våd jord på skalaen "Vl"

Skæreringen med jord er installeret på bunden af ​​flyderen og fastgør den med låse til flyderen. Flyderen nedsænkes i en spandkasse med vand. På en skala ved vandstanden i casen tages en aflæsning svarende til densiteten af ​​den våde jord P (Yck). Dataene indtastes i en tabel.

Bestemmelse af tætheden af ​​jordskelettet på skalaerne "H", "P" eller "G"

Jordprøven fra jordbæreren (skæreringen) overføres fuldstændigt til beholderen, fyldt med vand til 3/4 af beholderens kapacitet. Jorden males grundigt i vand med et træknivskaft, indtil der opnås en homogen suspension. Fartøjet er forbundet med en flyder (uden jordbærer) og nedsænket i en spandkasse med vand. Vand gennem mellemrummet mellem flyderen og fartøjet vil fylde det resterende rum af fartøjet, og hele flyderen med fartøjet vil blive nedsænket i vand til et vist niveau. Aflæsningen efter en af ​​skalaerne (afhængig af jordtype) tages som tætheden af ​​jordskelettet Pck (Yck) og indtastes i tabellen.

Beregning af naturlig luftfugtighed

Naturlig (naturlig) fugtighed beregnes ud fra testresultaterne ved hjælp af formlerne:

hvor P (Yo) er densiteten af ​​våd jord på skalaen "Vl", g/cm 3;

Pck (Yck) - tætheden af ​​jordskelettet i henhold til en af ​​skalaerne ("Ch", "P" eller "G"), g / cm 3.

Bestemmelse af styrke på en accelereret måde

For en accelereret bestemmelse af trykstyrken af ​​prøver fra blandinger indeholdende partikler mindre end 5 mm udtages prøver med en vægt på ca. 2 kg fra hver 250 m 3 af blandingen. Prøverne anbringes i en beholder med tætsluttende låg for at opretholde fugt og afleveres til laboratoriet senest 1,5 time senere.

Tre prøver på 5 x 5 cm fremstilles af blandingen på en standard komprimeringsanordning eller ved presning og indsættes i metal hermetisk forseglede forme. Forme med prøver placeres i en termostat og opbevares i 5 timer ved en temperatur på 105 - 110 °C, hvorefter de fjernes fra termostaten og opbevares i 1 time ved stuetemperatur. Ældrede prøver fjernes fra formene, og trykstyrken (uden vandmætning) bestemmes i henhold til metoden i ca. fjorten.

Resultatet af bestemmelsen ganges med en faktor på 0,8, og der opnås en styrke svarende til prøvernes styrke efter 7 dages hærdning under våde forhold og testet i vandmættet tilstand.

Kvaliteten af ​​blandingen bestemmes ved at sammenligne værdierne for prøvernes trykstyrke, bestemt ved den accelererede metode, og laboratorieprøver på 7 dage fra referenceblandingen. I dette tilfælde skal styrken af ​​referenceprøverne være mindst 60 % af standarden. Afvigelser med hensyn til produktionsstyrke og laboratorieprøver bør ikke overstige ved tilberedning af blandinger:

i stenbrudsblandeanlæg +/- 8%;

enkelt-pass jordblandemaskine +/- 15%;

vejfræser +/- 25%.

For blandinger af jord, der indeholder partikler større end 5 mm, bestemmes trykstyrken på vandmættede prøver efter 7 dages hærdning under våde forhold og sammenlignes med trykstyrken for referenceprøver. Kvaliteten af ​​blandingen vurderes på samme måde som blandinger fra jord, der indeholder partikler mindre end 5 mm.

Bilag 28

CHECKLISTE FOR SIKKERHEDSINSTRUKTIONER

1. Grund (værkfører)

2. Efternavn, initialer

3. Hvilket job er rettet

4. Efternavn, masterens initialer (mekanik)

Introduktionstræning

Indledende sikkerhedsbriefing i forhold til erhvervet

Udført af ___________

Underskrift af den person, der foretog sikkerhedsbriefingen

____________ "" _________ 19__

Arbejdspladscoaching

Sikkerhedsbriefing på arbejdspladsen ____________________

(Arbejdsstedets navn)

arbejdende kammerat. __________________ modtaget og lært.

Arbejderens underskrift

Mesterens (mekaniker) underskrift

Tilladelse

Tov. __________________ må arbejde selvstændigt

___________________________________________________________________________

(Arbejdsstedets navn)

som ________________________________________________________________

"" ____________ 19__

Sektionsleder (tilsyn) __________________________________

Standardtilsætningsmetoden er baseret på det faktum, at en nøjagtig vejning af analytten i kontrolblandingen tilsættes til en prøve af kontrolblandingen, og kromatogrammer af den indledende kontrolblanding og kontrolblandingen med standardadditivet indført i den taget.

Analysemetode. Ca. 2 cm 3 af kontrolblandingen (800 mg) pipetteres i en forvejet kolbe med en formalet prop og vejes, og derefter tilsættes et af stofferne (100 mg), der er til stede i kontrolblandingen (som anvist af læreren) ) og vejes igen.

Derefter tages kromatogrammer af den indledende kontrolblanding og kontrolblandingen med standardtilsætningsstoffet af analytten tilsat. Arealet under toppen af ​​den analyserede komponent måles på kromatogrammerne, og resultatet af analysen beregnes med formlen

, (1.6)

hvor S x er arealet under toppen af ​​den analyserede komponent i prøven;

S x+st er arealet under toppen af ​​den analyserede komponent i prøven efter indførelsen af ​​dets standardadditiv i prøven FRA st ;

FRA(x) er koncentrationen af ​​den analyserede komponent i prøven;

FRA st er koncentrationen af ​​standardtilsætningsstoffet i den analyserede komponent, %:

hvor m ext er massen af ​​tilsætningsstoffet, g;

m prøver er massen af ​​den kromatograferede prøve, g.

Metode til absolut graduering (ekstern standardisering)

Metoden til absolut kalibrering består i at konstruere en kalibreringsgraf af afhængigheden af ​​området for den kromatografiske top ( S) om indholdet af stoffet i den kromatografiske prøve ( m). En forudsætning er nøjagtigheden og reproducerbarheden af ​​prøvedosering og streng overholdelse af chromatografens driftstilstand. Metoden anvendes, når det kun er nødvendigt at bestemme indholdet af individuelle komponenter i den analyserede blanding, og det er derfor nødvendigt at sikre fuldstændig adskillelse af kun toppene af analytterne fra nabotoppe i kromatogrammet.

Der fremstilles flere standardopløsninger af den komponent, der skal bestemmes, deres lige store mængder indføres i kromatografen, og toparealerne bestemmes ( S 1 , S 2 , S 3). Resultaterne præsenteres grafisk (figur 1.3).

Figur 1.3 - Kalibreringsgraf

koncentration jeg-te komponent i prøven (%) beregnes ved formlen

hvor m prøver er massen af ​​den kromatograferede prøve, g;

m jeg- indhold jeg-th komponent, fundet fra kalibreringsgrafen (se figur 1.3), d.

1.2.3 Blokdiagram af en gaskromatograf

Blokdiagrammet for gaskromatografen er vist i figur 1.4.

Figur 1.4 - Blokdiagram af en gaskromatograf:

1 - en cylinder med en bæregas; 2 – tørre-, rengøringssystem og enhed til regulering og måling afn; 3 - prøveinjektionsanordning (dispenser); 4 - fordamper; 5 - kromatografisk søjle; 6 - detektor; 7 - temperaturkontrollerede zoner ( T og- fordampertemperatur, T til er kolonnetemperaturen, T d er detektortemperaturen); 8 - kromatogram

En kromatografisk søjle, sædvanligvis lavet af stål, er fyldt med en fast bærer (silicagel, aktivt kul, rød mursten osv.) belagt med en stationær fase (polyethylenglycol 4000 eller anden modifikation, vaseline, silikoneolie).

Temperaturen på fordampertermostaten er 150°C, søjlerne er 120°C, og detektortermostaten er 120°C.

Bæregassen er en inert gas (nitrogen, helium osv.).

Interessen for additionsmetoden i ionometri er forårsaget af, at den spiller en mere væsentlig rolle end additionsmetoden i andre analysemetoder. Den ionometriske additionsmetode giver to store fordele. For det første, hvis fluktuationen af ​​ionstyrken i de analyserede prøver er uforudsigelig, så giver brugen af ​​den fælles kalibreringskurvemetode store bestemmelsesfejl. Brugen af ​​additionsmetoden ændrer radikalt situationen og hjælper med at minimere bestemmelsesfejlen. For det andet er der en kategori af elektroder, hvis brug er problematisk på grund af potentialdrift. Med en moderat potentialdrift reducerer additionsmetoden bestemmelsesfejlen betydeligt.

Følgende modifikationer af additivmetoden er kendt af den brede offentlighed: standard additiv metode, dobbelt standard additiv metode, Gran metode. Alle disse metoder kan sorteres i to kategorier i henhold til en eksplicit matematisk egenskab, der bestemmer nøjagtigheden af ​​de opnåede resultater. Det ligger i det faktum, at nogle metoder til tilføjelser nødvendigvis bruger den tidligere målte værdi af hældningen af ​​elektrodefunktionen i beregningerne, mens andre ikke gør det. Ifølge denne opdeling falder standardadditionsmetoden og Gran-metoden i én kategori, og dobbeltstandardadditionsmetoden i en anden.

1. Standard additionsmetode og Gran metode.

Før vi beskriver de individuelle træk ved en eller anden variant af additionsmetoden, lad os med få ord beskrive analyseproceduren. Fremgangsmåden består i at tilsætte en opløsning indeholdende den samme analyserede ion til den analyserede prøve. For eksempel, for at bestemme indholdet af natriumioner, tilsættes en standard natriumopløsning. Efter hver tilføjelse registreres aflæsningerne af elektroderne. Afhængigt af hvordan måleresultaterne viderebearbejdes, vil metoden blive kaldt standardadditionsmetoden eller Gran-metoden.

Beregningen for standardadditionsmetoden er som følger:

Cx \u003d D C (10DE / S - 1) -1,

hvor Cx er den ønskede koncentration;

DC er værdien af ​​additivet;

DE er reaktionen af ​​potentialet på introduktionen af ​​additivet DC;

S er hældningen af ​​elektrodefunktionen.

Beregningen efter Grans metode ser noget mere kompliceret ud. Det består i at konstruere en graf i koordinaterne (W + V) 10 E / S fra V,

hvor V er volumenet af tilsatte additiver;

E - potentiel værdi svarende til de indførte additiver V;

W er prøvens begyndelsesvolumen.

Grafen er en ret linje, der skærer x-aksen. Skæringspunktet svarer til volumenet af det tilsatte additiv (DV), hvilket svarer til den ønskede ionkoncentration (se fig. 1). Det følger af ækvivalentloven, at Cx = Cst DV / W, hvor Cst er koncentrationen af ​​ioner i opløsningen, der bruges til at indføre additiver. Der kan være flere tilføjelser, hvilket naturligvis forbedrer nøjagtigheden af ​​bestemmelsen i forhold til standardtilsætningsmetoden.

Det er ikke svært at bemærke, at der i begge tilfælde fremkommer hældningen af ​​elektrodefunktionen S. Heraf følger, at det første trin i additionsmetoden er kalibreringen af ​​elektroderne til den efterfølgende bestemmelse af hældningens størrelse. Den absolutte værdi af potentialet er ikke involveret i beregningerne, da kun konstantiteten af ​​hældningen af ​​kalibreringsfunktionen fra prøve til prøve er vigtig for at opnå pålidelige resultater.

Ikke kun en opløsning, der indeholder en potentialbestemmende ion, kan bruges som et additiv, men også en opløsning af et stof, der binder prøveionen, der skal bestemmes, til en ikke-dissocierende forbindelse. Analyseproceduren ændres ikke grundlæggende. Men i dette tilfælde er der nogle karakteristiske træk, der bør overvejes. Det særlige er, at grafen over eksperimentelle resultater består af tre dele, som vist i Fig.2. Den første del (A) opnås under forhold, hvor koncentrationen af ​​bindemidlet er mindre end koncentrationen af ​​det potentialebestemmende middel. Den næste del af grafen (B) opnås med et omtrentligt ækvivalent forhold mellem ovenstående stoffer. Og endelig svarer den tredje del af grafen (C) til sådanne forhold, hvorunder mængden af ​​bindemiddel er større end potentialet bestemmende. Lineær ekstrapolering af del A af grafen til x-aksen giver værdien af ​​DV. Region B bruges normalt ikke til analytiske bestemmelser.

Hvis titreringskurven er centralt symmetrisk, kan region C også bruges til at opnå resultaterne af analysen, men i dette tilfælde skal ordinaten beregnes som følger: (W+V)10 -E/S .

Da Grant-metoden har større fordele end standardadditionsmetoden, vil yderligere overvejelser primært vedrøre Grant-metoden.

Fordelene ved at anvende metoden kan udtrykkes i de følgende afsnit.

1. Reduktion af bestemmelsesfejlen med 2-3 gange ved at øge antallet af målinger i en prøve.

2. Tilsætningsmetoden kræver ikke omhyggelig stabilisering af ionstyrken i den analyserede prøve, da dens fluktuationer afspejles i størrelsen af ​​den absolutte værdi af potentialet i større grad end i størrelsen af ​​hældningen af ​​elektrodefunktionen . I denne henseende er bestemmelsesfejlen reduceret i sammenligning med kalibreringskurvemetoden.

3. Brugen af ​​et antal elektroder er problematisk, da tilstedeværelsen af ​​et utilstrækkeligt stabilt potentiale kræver hyppige kalibreringsprocedurer. Da den potentielle afdrift i de fleste tilfælde har ringe effekt på hældningen af ​​kalibreringsfunktionen, forbedrer opnåelse af resultater ved hjælp af standardadditionsmetoden og Gran-metoden væsentligt nøjagtigheden og forenkler analyseproceduren.

4. Metoden med standardtilsætninger giver dig mulighed for at kontrollere rigtigheden af ​​hver analytisk bestemmelse. Kontrollen udføres under behandlingen af ​​forsøgsdata. Da flere eksperimentelle punkter er involveret i matematisk bearbejdning, bekræfter tegning af en lige linje gennem dem hver gang, at den matematiske form og hældningen af ​​kalibreringsfunktionen ikke har ændret sig. Ellers er den lineære form af grafen ikke garanteret. Således øger evnen til at kontrollere korrektheden af ​​analysen i hver bestemmelse pålideligheden af ​​at opnå resultater.

Som allerede nævnt gør metoden med standardtilsætninger det muligt at udføre bestemmelser 2-3 gange mere nøjagtigt end kalibreringskurvemetoden. Men for at opnå en sådan nøjagtighed af definitionen, bør en regel bruges. For store eller små tilføjelser reducerer nøjagtigheden af ​​bestemmelsen. Den optimale mængde tilsætning bør være sådan, at den forårsager et potentielt respons på 10-20 mV for en enkelt ladet ion. Denne regel optimerer analysens tilfældige fejl, men under de forhold, hvor additionsmetoden ofte bruges, bliver den systematiske fejl forbundet med ændringen i karakteristika for ion-selektive elektroder betydelig. Den systematiske fejl i dette tilfælde er fuldstændig bestemt af fejlen fra ændringen i hældningen af ​​elektrodefunktionen. Hvis hældningen under forsøget har ændret sig, vil den relative bestemmelsesfejl under visse betingelser være omtrent lig med den relative fejl fra hældningsændringen.