Квантитативна анализа. Хемиски методи на анализа. Аналитичка хемија. Квантитативна хемиска анализа за секоја фабрика, овозможувајќи да се земат предвид сите еколошки аспекти
Државен систем за обезбедување на униформност на мерењата
МЕТОДИ НА КВАНТИТАТИВНА ХЕМИСКА АНАЛИЗА
Општи барања за развој, сертификација и употреба
Државен систем за обезбедување на униформност на мерењата. Процедури за квантитативна хемиска анализа. Општи барања за развој, сертификација и примена
ОКС 17.020
Датум на воведување 2015-01-01
Предговор
1 РАЗВОЈ од Сојузното државно унитарно претпријатие „Институт за истражување на метрологија Урал“ (FSUE „UNIIM“)
2 ВОВЕДЕНО од Техничкиот комитет за стандардизација ТЦ 53 „Основни норми и правила за обезбедување униформност на мерењата“
3 ОДОБРЕНО И ВАЖЕНО со наредба на Федералната агенција за техничка регулатива и метрологија од 22 ноември 2013 година N 1940-ст
4 ПРВ ПАТ ВОВЕДЕН
Правилата за примена на овие препораки се утврдени воГОСТ Р 1.0-2012 (Дел 8). Информациите за промените на овие препораки се објавуваат во годишниот (од 1 јануари тековната година) информативен индекс „Национални стандарди“, а официјалниот текст на измените и дополнувањата е објавен во месечниот информативен индекс „Национални стандарди“. Во случај на ревизија (замена) или откажување на овие препораки, соодветното известување ќе биде објавено во следниот број на месечниот информативен индекс „Национални стандарди“. Релевантни информации, известувања и текстови се објавени и во системот за информации од јавен карактер - на официјалната веб-страница на Федералната агенција за техничка регулатива и метрологија на Интернет (gost.ru)
Вовед
Вовед
Методи на квантитативна хемиска анализа (во натамошниот текст - MCHA), кои се една од сортите на мерни методи и се користат во аналитичката контрола на составот или својствата на супстанциите, материјалите, објектите на животната средина, предметите на техничката регулатива, биолошките и други предмети, како и при пренесувањето на големината на единиците од стандардите и за сертификација на референтните материјали, сочинуваат значаен дел од мерните техники кои се користат како во областа на државната регулатива за обезбедување на униформност на мерењата така и надвор од неа. Во исто време, без оглед на опсегот на примена, MCCA имаат заеднички специфики поврзани со присуството и спроведувањето на посебни процедури својствени за квантитативна хемиска анализа, како што е присуството на различни процедури за земање примероци и стабилизација на примероци за различни објекти, присуството на посебни услови за складирање и транспорт на примероци од хемиски агресивни предмети, присуство на специфични постапки за отворање примероци (хемиско, термичко распаѓање, итн.), присуство на посебни процедури за подготовка на примероци за анализа поврзани со трансферот на аналитот (компонента ) во состојба погодна за анализа (мерење) (разни методи на екстракција, концентрација) и сл. Секоја од горенаведените постапки може да одреди свој, понекогаш доста значаен придонес во севкупната грешка (неизвесност) на резултатите од анализата, предизвикувајќи ги да да биде несигурен ако некој од наведените фактори не бил доволно добро анализиран, проценет и земен предвид во процесот на развивање на ICA и при проценката неговата усогласеност со намената - валидација MKHA (проценка на соодветност според ГОСТ ISO/IEC 17025- 2009). Во зависност од опсегот на примена на MKHA, последната фаза од нејзиниот развој може да биде процедурата за валидација на методологијата во согласност со ГОСТ ISO/IEC 17025-2009 (за MKHA наменета за употреба надвор од опсегот на државната регулатива за да се обезбеди униформност на мерењата ) или постапката за сертификација (во согласност со Федералниот закон N 102-FZ „За обезбедување униформност на мерењата“ и ГОСТ Р 8.563-2009) за MKHA што се користи во областа на државната регулатива за обезбедување на униформност на мерењата), што може да се спроведено врз основа на резултатите од валидацијата на MKHA. Во овој случај, валидацијата на ИКХА ја врши развивачот или корисникот на методологијата, а сертификацијата на ИКХА ја вршат правни лица (индивидуални претприемачи) акредитирани за овој вид активност во областа на обезбедување на униформност. на мерењата.
Веродостојноста и следливоста на резултатите од анализата добиени при користење на специфичен MCCA зависи од неговото метролошко ниво, кое, пак, се одредува од квалитетот на спроведувањето на самата процедура за развој на MCCA и нејзините завршни фази - валидација, сертификација.
Целта на овие препораки е да се опише систем на одредби и препораки кои треба да се земат предвид при спроведување на процедурите за развој на MCCA, земајќи ги предвид горенаведените специфики на квантитативна хемиска анализа и потребата од примена на различни процедури за оценување на неговата соодветност за наменетата цел, како последна фаза на развој на MCCA (во зависност од опсегот на неговата примена), како и карактеристиките и постапката за користење на MCCA, вклучувајќи го и MCCA, развиени врз основа на меѓународни стандарди кои го регулираат стандардизираното мерење (анализа) методи.
Овие препораки се развиени за да се развијат одредбите од ГОСТ Р 8.563-2009.
1 област на употреба
1.1 Овие препораки дефинираат систем на одредби и препораки кои треба да се земат предвид при развивање, потврдување, сертифицирање и примена на техники за квантитативна хемиска анализа, кои се еден од видовите мерни техники.
_______________
Според ГОСТ ISO/IEC 17025 - проценка на соодветноста.
1.2 Овие препораки се однесуваат на методите на квантитативна хемиска анализа (во натамошниот текст MCCA), како и на методите за тестирање, методите на тестирање, мерењата, анализите, доколку претставуваат или содржат MCCA.
2 Нормативни референци
Овие препораки користат регулаторни референци до следните регулаторни документи:
ГОСТ 8.315-97 Државен систем за обезбедување униформност на мерењата. Стандардни примероци на составот и својствата на супстанциите и материјалите. Основни одредби
ГОСТ 8.417-2002 Државен систем за обезбедување униформност на мерењата. Единици на количини
ГОСТ 17.4.3.03-85 Зачувување на природата. Почви. Општи барања за методи за определување на загадувачи
ГОСТ 17.2.4.02-81 Зачувување на природата. Атмосфера. Општи барања за методи за определување на загадувачи
ГОСТ 27384-2002 Вода. Стандарди за грешка за мерења на показатели за составот и својствата
ГОСТ 28473-90. Леано железо, челик, феролегури, хром, манган метал. Општи барања за методи на анализа
ГОСТ ИСО 9000-2011 Системи за управување со квалитет. Основи и вокабулар
ГОСТ ISO/IEC 17025-2009 Општи барања за компетентност на лабораториите за тестирање и калибрација
ГОСТ Р 8.563-2009 Државен систем за обезбедување униформност на мерењата. Техники за мерење (методи)
ГОСТ Р 8.568-97 Државен систем за обезбедување униформност на мерењата. Сертификација на опрема за тестирање. Основни одредби
ГОСТ Р 8.596-2002 Државен систем за обезбедување униформност на мерењата. Метролошка поддршка на мерните системи. Основни одредби
ГОСТ Р 8.654-2009 Државен систем за обезбедување униформност на мерењата. Барања за софтвер на мерни инструменти. Основни одредби
ГОСТ Р 8.736-2011 Државен систем за обезбедување униформност на мерењата. Повеќекратни директни мерења. Методи за обработка на резултатите од мерењето. Основни одредби
ГОСТ Р 52361-2005 Аналитичка контрола на објект. Поими и дефиниции
ГОСТ Р 52599-2006 Благородни метали и нивни легури. Општи барања за методи на анализа
ГОСТ Р 54569-2011 Леано железо, челик, феролегури, хром и манган метали. Стандарди за точност за квантитативна хемиска анализа
ГОСТ Р ISO 5725-1-2002 Точност (точност и прецизност) на методите и резултатите на мерење. Дел 1. Основни одредби и дефиниции
ГОСТ Р ISO 5725-2-2002 Точност (точност и прецизност) на методите и резултатите на мерење. Дел 2: Основен метод за одредување на повторливост и репродуктивност на стандарден метод на мерење
ГОСТ Р ISO 5725-3-2002 Точност (точност и прецизност) на методите и резултатите на мерење. Дел 3. Средни индикатори за прецизност на стандарден метод на мерење
ГОСТ Р ISO 5725-4-2002 Точност (точност и прецизност) на методите и резултатите на мерење. Дел 4. Основни методи за определување на исправноста на стандарден метод на мерење
ГОСТ Р ISO 5725-6-2002 Точност (точност и прецизност) на методите и резултатите на мерење. Дел 6: Користење на вредностите на точноста во пракса
RMG 54-2002 Државен систем за обезбедување на униформност на мерењата. Карактеристики на калибрационите инструменти за мерење на составот и својствата на супстанциите и материјалите. Методологија за вршење на мерења со користење на стандардни примероци
RMG 60-2003 Државен систем за обезбедување на униформност на мерењата. Сертифицирани мешавини. Општи барања за развој
RMG 61-2010 Државен систем за обезбедување на униформност на мерењата. Индикатори за точност, исправност, прецизност на методите на квантитативна хемиска анализа. Методи на оценување
RMG 62-2003 Државен систем за обезбедување на униформност на мерењата. Обезбедување на ефективноста на мерењата во контролата на процесот. Проценка на грешка при мерење со ограничени првични информации
RMG 63-2003 Државен систем за обезбедување на униформност на мерењата. Обезбедување на ефективноста на мерењата во контролата на процесот. Метролошки преглед на техничката документација
RMG 64-2003 Државен систем за обезбедување на униформност на мерењата. Обезбедување на ефективноста на мерењата во контролата на процесот. Методи и методи за зголемување на точноста на мерењето
RMG 76-2004 Државен систем за обезбедување на униформност на мерењата. Внатрешна контрола на квалитетот на резултатите од квантитативната хемиска анализа.
PMG 44-2001 Правила за меѓудржавна стандардизација. Постапката за препознавање мерни методи
PMG 96-2009 Државен систем за обезбедување на униформност на мерењата. Резултати и квалитетни карактеристики на мерењата. Форми на презентација
R 50.2.008-2001 Државен систем за обезбедување на униформност на мерењата. Методи на квантитативна хемиска анализа. Содржина и постапка за метролошки преглед
R 50.2.028-2003 Државен систем за обезбедување на униформност на мерењата. Алгоритми за конструирање на калибрациони карактеристики на инструменти за мерење на составот на супстанции и материјали и проценка на нивните грешки (неизвесности). Проценка на грешката (неодреденоста) на линеарните карактеристики на калибрација со користење на методот на најмали квадрати
R 50.2.060-2008 Државен систем за обезбедување на униформност на мерењата. Воведување на стандардизирани методи за квантитативна хемиска анализа во лаборатории. Потврда за усогласеност со утврдените барања
Забелешка - Кога ги користите овие препораки, препорачливо е да го проверите ефектот на референтните документи и класификатори во системот за информации од јавен карактер - на официјалната веб-страница на Федералната агенција за техничка регулатива и метрологија на Интернет или користејќи го годишниот индекс на информации „Национални стандарди “, кој беше објавен на 1 јануари тековната година, а според објавите на месечниот информативен индекс „Национални стандарди“ за тековната година. Доколку се замени упатен документ на кој е дадена референца без датум, се препорачува да се користи тековната верзија на тој документ, земајќи ги предвид сите промени направени во таа верзија. Доколку се замени референтниот документ на кој е дадена референца со датум, се препорачува да се користи верзијата на овој документ со годината на одобрување (прифаќање) наведена погоре. Доколку, по одобрувањето на овие препораки, се направи промена на референцираниот документ на кој е направена референца со датум што влијае на наведената одредба, се препорачува таа одредба да се примени без оглед на таа промена. Доколку референтниот документ е откажан без замена, тогаш се препорачува одредбата во која се наведува упатување на него да се примени во делот што не влијае на оваа референца.
3 Поими и дефиниции
Овие препораки користат термини според ГОСТ Р 8.563, ГОСТ Р 52361, ГОСТ ИСО 9000, ГОСТ Р ИСО 5725-1, PMG 96, RMG 61, како и следните термини со соодветни дефиниции:
3.1 квантитативна хемиска анализа; QCA: Експериментално квантитативно определување во предметот на анализа (супстанција, материјал) на содржината (масена концентрација, масен удел, волуменска фракција итн.) на една или повеќе компоненти со хемиски, физичко-хемиски, физички методи.
Забелешка - Резултатот од QCA е утврдената содржина на компонента на супстанција во примерокот, изразена во единици на физички количини одобрени за употреба во земјата, што укажува на карактеристиките на нејзината грешка (несигурност) или нивните статистички проценки. Резултатот од QCA е вид на резултат од мерењето.
3.2 методи на квантитативна хемиска анализа; MKHA: Збир на специфично опишани операции, чија имплементација обезбедува резултати од квантитативна хемиска анализа со утврдени индикатори за точност.
Белешки
1 Техниката за квантитативна хемиска анализа е еден вид мерна техника.
2. Како измерена карактеристика се зема содржината на една или повеќе компоненти на предметот на анализа.
Забелешка - Како индикатор за точноста на техниката на мерење, карактеристиките на мерната грешка може да се користат во согласност со , индикаторите за несигурност во согласност со *, индикаторите за точност во согласност со ГОСТ Р ISO 5725-1.
________________
* Видете го делот Библиографија, во понатамошниот текст. - Забелешка на производителот на базата на податоци.
3.4 Индикатор за точност на MCHA:Показател за точноста на мерењето утврден за секој резултат на QCA добиен во согласност со барањата и правилата на дадена ICA.
Забелешка - Вредностите на индикаторот за точност може да се доделат на секој резултат на QCA добиен во согласност со барањата и правилата регулирани во документот MCA.
3.5 Стандард за точност на мерење:Вредностите на индексот на точност се дозволени за одредени мерни цели.
3.6 MKHA валидација:Документирана постапка за потврдување на соодветноста на MCHA за постигнување на своите намени, вклучувајќи испитување и обезбедување објективен доказ дека се исполнети специфичните барања за конкретната намена на техниката.
3.7 метролошки барања за MKHA:Барања за карактеристиките (параметрите) на постапката за мерење предвидени со IKHA кои влијаат на резултатите и индикаторите за точност и условите под кои овие карактеристики (параметри) мора да се обезбедат.
3.8 фактори на влијание на примерокот:Попречувачки компоненти и други својства (фактори) на примерокот кои влијаат на резултатот и вредноста на индикаторот за точност на мерењето.
3.9 фактори кои влијаат на техниката:Фактори чии вредности ги одредуваат условите за извршување на мерењата според MKHA, кои влијаат на резултатот и вредноста на индикаторот за точност на мерењето.
4 Општи одредби
4.1 MKHA се развиваат и користат за да се обезбедат мерења на индикаторите за составот и својствата на супстанциите, материјалите, објектите на техничката регулатива, биолошките и другите објекти кои се предмет на аналитичка контрола, во согласност со утврдените метролошки барања за мерења, вклучително и барањата за точност на мерењето.
4.2 Метролошките барања за мерењата извршени при аналитичка контрола се утврдуваат земајќи ги предвид спецификите на објектите што се контролираат и целите за користење на резултатите од мерењето.
4.3 Метролошките барања за мерењата извршени при аналитичка контрола ги вклучуваат барањата за:
- вид и карактеристики на измерената вредност (индикатор);
- единица на измерената вредност (индикатор);
- опсег на мерења на вредност (индикатор);
- точност на мерењето;
- обезбедување на следливост на резултатите од мерењето;
- на условите за мерења;
- до бројот на цифри како резултат на мерењата (заокружување на резултатите од мерењето) - доколку е потребно.
4.4 За MKHA во врска со сферата на државната регулатива за обезбедување на униформност на мерењата, во согласност со федералните извршни органи утврдуваат задолжителни метролошки барања за мерења, вклучително и индикатори за точноста на мерењето.
MKHA, наменета, според , да ја потврди усогласеноста на објектите на техничката регулатива со барањата на техничките прописи, исто така мора да обезбеди задолжителни барања во однос на усогласеноста:
- измерени количини (показатели) на контролираниот објект на техничката регулатива и списокот на безбедносни индикатори утврдени во него;
- мерни единици според ИКХА единиците на количини утврдени со техничките прописи;
- опсег на мерење според утврдените (прифатливи) нивоа на безбедносни индикатори на објектите на техничката регулатива IKHA;
- вредностите на индикаторите за точност на MKHA до стандардите за точност на мерењето дефинирани со техничките прописи (доколку ги има).
При развивање на MKHA, купувачот (програмер) може да ги определи дополнителни метролошки барања.
4.5.
4.6.
4.7 Последната фаза во развојот на MKHA што се користи во областа на државната регулација за обезбедување на униформност на мерењата е нејзината сертификација. Последната фаза во развојот на MKHA, која не е наменета за употреба во областа на државната регулација за обезбедување на униформност на мерењата, е нејзината валидација или сертификација, извршена на доброволна основа.
4.8.
4.9 MKHA сертификацијата се спроведува во согласност со постапката дефинирана со ГОСТ Р 8.563 и овие препораки. Сертификацијата на MKHA поврзана со сферата на државната регулатива за обезбедување на униформност на мерењата ја вршат правни лица и индивидуални претприемачи соодветно акредитирани за извршување на работа за сертификација на методите на мерење во согласност со одобрениот опсег на нивната акредитација.
4.10 Валидацијата на MKHA ја врши неговиот развивач или, во негово име, од трета организација надлежна во областа на метролошката поддршка на KKhA во согласност со овие препораки.
4.11.
4.12 MKHA се користат во строга согласност со нивната намена и опсег, кои се регулирани во одобрениот документ за MKHA.
, обично трае не повеќе од неколку минути. [заштитена е-пошта], ќе го сфатиме.
КВАНТИТАТИВНА ХЕМИСКА АНАЛИЗА, определување на квантитативната содржина на компонентите на анализираната супстанција; еден од главните видови на хемиска анализа. Врз основа на природата на честичките што се одредуваат, се разликуваат изотопска анализа, елементарна анализа, молекуларна анализа, фазна анализа, анализа на структурна група (функционална) и други видови на анализа. Содржината на одредената компонента (аналит) се карактеризира со следните количини: количина на супстанција, маса, масен удел, молска фракција, концентрација, моларни или масни соодноси на компонентите. Главната карактеристика е количината на супстанцијата (v, mol). Почесто, масениот удел на аналитот (ω, %) се одредува пропорционално на количината на супстанцијата.
Квантитативната хемиска анализа е вид на индиректни мерења (видете ја статијата Метрологија на хемиска анализа). Квантитативната хемиска анализа е фундаментално различна од конвенционалните мерења во отсуство на стандардна единица за количина на супстанција (мол). Покрај тоа, во квантитативната хемиска анализа, немерните фази (земање мостри, подготовка на примерок, идентификација) играат важна улога, па затоа грешката на резултатот од анализата е поголема од вкупната грешка на почетните мерења (маса, волумен итн.) . Постигнувањето униформност на мерењата при квантитативна хемиска анализа е тешко и се постигнува на специфични начини - со користење на примероци од стандарден состав, како и со споредување на резултатите добиени во различни лаборатории.
За извршување на квантитативна хемиска анализа, се користат хемиски, физичко-хемиски, физички, како и биохемиски и биолошки методи. Нивната релативна важност варираше: во 18 и 19 век, гравиметријата и титриметријата беа главни, во средината на 20 век - спектрална анализа, фотометриска анализа и електрохемиски методи на анализа. На преминот од 20-от и 21-от век, хроматографијата, различните видови спектроскопија и масената спектрометрија играат водечка улога. Општите теоретски и метролошки основи на квантитативната хемиска анализа брзо се развиваат, хемометриските методи почнаа да се користат, компјутеризацијата и автоматизацијата на анализите продолжуваат, а вниманието на економските аспекти расте.
Техниката за анализа го одредува избраниот метод и ја регулира низата, методите и условите за извршување на сите операции кога се анализираат објекти од познат тип во одредени компоненти. Аналитот мора претходно да биде откриен и идентификуван со методи на квалитативна хемиска анализа. Препорачливо е однапред да се знае приближната содржина на аналитот, како и супстанциите што може да пречат во анализата. Техниката се карактеризира со долната граница на забележлива содржина (LLC), односно минималната содржина на аналитот при која релативната грешка на анализата со веројатност од 0,95 останува под одредената граница. Вообичаено, НВО е поредок повисок од границата за откривање - минималната содржина на аналитот потребна за негово откривање користејќи даден метод со дадена сигурност. Постојат и горни граници за утврдената содржина.
Повеќето методи на квантитативна хемиска анализа ги вклучуваат следните фази: собирање примерок, подготовка на примерок (мелење, распаѓање, растворање, одвојување или маскирање на супстанците кои пречат, трансформација на аналитот во нова форма), мерење на аналитичкиот сигнал, пресметка на аналитот содржина. Некои техники (на пример, оние кои користат хемиски сензори или методи за тестирање на хемиска анализа) не бараат земање мостри или подготовка на примерокот. За да се пресмета содржината на аналитот, се мери аналитичкиот сигнал (I) - физичка количина функционално поврзана со содржината на аналитот во примерокот (во полуквантитативните методи сигналот се проценува визуелно). Природата на аналитичкиот сигнал е различна: во гравиметрија тоа е масата на производот на реакцијата, во титриметрија е волуменот на титрантот, во потенциометрија е електродниот потенцијал, во атомската емисиона спектрална анализа тоа е интензитетот на зрачење при одредена бранова должина. Мерењето на аналитичкиот сигнал често се комбинира со хемиска реакција (физичко-хемиски методи на анализа) или со одвојување на компонентите (хибридни методи на анализа).
Пресметката на содржината на аналитот (в) обично бара познавање на карактеристиката за калибрација - зависност од формата I = f(c). Во релативните методи на квантитативна хемиска анализа (повеќето методи), оваа зависност се поставува со користење на референтни примероци за кои содржината на аналитот е прецизно позната, а аналитичките сигнали се мерат со истите средства и под истите услови како и во последователните анализи. Во апсолутни методи (на пример, гравиметрија, титриметрија, кулометрија), референтните примероци обично не се користат, а карактеристиките за калибрација се добиваат врз основа на општи хемиски информации (реактивната стехиометрија, законот на еквиваленти, законот на Фарадеј итн.).
Резултатите од квантитативната хемиска анализа се подложени на математичка обработка, која вклучува отфрлање на груби грешки, проценка на компатибилноста на резултатите од повторените анализи, нивно просекување за намалување на влијанието на случајните грешки, исклучување на систематски грешки, пресметување на доверба. интервал во кој со веројатност P (обично P = 0,95) треба да се добие вистинската содржина на аналитот. При обработката на резултатите од квантитативната хемиска анализа, споредувајќи ги едни со други или со технички стандарди, се зема предвид статистичката распределба на резултатите од повторените анализи.
При изборот и оценувањето на методите за квантитативна хемиска анализа, висока точност (случајните и систематските грешки треба да бидат колку што е можно помали), висока чувствителност (се карактеризира со наклонот на карактеристиката за калибрација dl/de), отсуство или постојаност на позадината (се јавува сигнал во отсуство на аналитот), висока селективност (сигналот не треба да зависи од содржината на другите компоненти на примерокот), брзина (времетраењето на анализата треба да биде што е можно пократко). Останатите карактеристики на техниката се исто така важни (тежина на примерокот, цена и сложеност на опремата, интензитет на трудот на анализа, можност за автоматизација на анализата, континуирано снимање на сигнали, истовремено одредување на голем број аналити). Континуирана автоматизирана квантитативна хемиска анализа е важна за ефективна контрола на процесот, следење на животната средина итн.
Лит.: Основи на аналитичката хемија: во 2 книги. / Уредено од Ју. А. Золотов. М., 2004; Золотов Ју.А., Вершинин В.И. Историја и методологија на аналитичката хемија. 2. ед. М., 2008 година.
Нашата лабораторија нуди широк спектар на анализи неопходни при извршување на следната работа:
Мониторинг на животната средина
· Сертификација за отпад (развој на пасош за опасен отпад)
Одредување на составниот состав на индустрискиот отпад
· Пресметка на класа на опасност од отпад
· Анализа на вода, воздух, производи и многу други.
При изработка на пасош за опасен отпад, неопходно е да се одреди составот на отпадот. Задолжителен документ при одобрување на пасош за отпад е протоколот QCA (квантитативна хемиска анализа), кој го прави нашата лабораторија, која е акредитирана за ваков вид дејност. Протоколот за хемиска анализа се составува по анализата на мострата и содржи информации за составот на составот на отпадот.
Составот е означен во mg/kg сува материја и во % од сувата материја. Протоколот QCA исто така содржи информации за регулаторните документи за методологијата за мерење. Дополнително, протоколот за квантитативна хемиска анализа на опасниот отпад содржи информации за правно лице или индивидуален претприемач (име на организацијата и правна адреса), како и информации за лабораторијата што ја анализирала мострата за опасниот отпад.
При подготовка на документи за добивање лиценца за вршење на активности за собирање, користење, неутрализација, транспортирање, отстранување на отпад од I-IV класи на опасност, потребни се и KHA протоколи за опасен отпад. Во овој случај, CCA протоколите се користат за да се наведат информации за составот на компонентата на отпадот од класите на опасност I-IV декларирани во лиценцата.
При спроведување на QCA, многу е важно да се земе предвид проценката на индикаторите за квалитет на методите за квантитативна хемиска анализа (QCA).
Заштитата на животната средина од зголеменото влијание на хемикалиите добива се поголемо внимание ширум светот. Во нашата земја, врз основа на Законот на Руската Федерација „За обезбедување на униформност на мерењата“, заштитата на животната средина спаѓа во опсегот на државната метролошка контрола и надзор.
Основата на сите мерки за спречување или намалување на загадувањето на животната средина е контролата на содржината на штетните материи. Мониторингот е неопходен за да се добијат информации за нивото на загаденост. Проценката на загадувањето на објектите на животната средина е максималната дозволена концентрација (MPC). Нормализираните максимално дозволени концентрации треба да формулираат барања за точноста на контролата на загадувањето и да го регулираат потребното ниво на метролошка поддршка за состојбата на животната средина.
Квантитативна хемиска анализа (QCA) е експериментално определување на масата или волуменската фракција на една или повеќе компоненти во примерокот користејќи физички, хемиски и физичко-хемиски методи.
CCA е главната алатка за обезбедување на веродостојноста на резултатите добиени од анализата на објектите на животната средина.
Особеноста на QCA е тоа што се мери составот на повеќекомпонентните системи. Мерењето на составот е комплицирано од ефектите на меѓусебното влијание на компонентите, што ја одредува сложеноста на постапката за хемиска анализа. Карактеристично за анализата како процес на мерење е тоа што компонентата што се одредува, распоредена во матрицата на примерокот, е хемиски поврзана со компонентите на матрицата.
На резултатот од мерењето и на индикаторот за нивната точност можат да влијаат и други физичко-хемиски фактори на примерокот. Ова доведува до потреба:
прво, нормализирање на влијателните количини за секоја техника,
второ, употреба на сертифицирани супстанции кои се соодветни на анализираните примероци (во фаза на следење на точноста на резултатите од мерењето).
Главната цел на метролошката поддршка за мерењата во мониторингот и контролата на животната средина е да се обезбеди униформност и потребна точност на резултатите од мерењето на индикаторите за загадување.
Во повеќеслојната и сложена работа за обезбедување на униформност на мерењата во земјата, најважно место се дава на развојот и сертификацијата на мерните техники (MVI). Ова е сосема јасно потврдено со фактот дека Законот на Руската Федерација „За обезбедување на униформност на мерењата“ вклучува посебен член 9, во кој се вели: „Мерењата мора да се вршат во согласност со соодветно сертифицираните мерни техники“.
Во врска со воведувањето на ГОСТ Р ИСО 5725-2002, направени се промени во државниот стандард на Руската Федерација ГОСТ Р 8.563-96 „ГСИ. Методи на мерење“, кој ја дефинира постапката за развој и сертификација на методи за мерење, вклучувајќи методи на квантитативна хемиска анализа (QCA). Според барањата на овој стандард, организациите мора да имаат списоци на документи за методите на QCA кои се користат во областите на државна метролошка контрола и надзор во дадена организација, како и планови за откажување и ревизија на документи за методите на QCA кои не ги исполнуваат барањата на стандардот. Дополнително, овие планови треба да обезбедат сертификација и, доколку е потребно, стандардизација на техниките на CA.
Шесте стандарди ГОСТ Р ИСО 5725-2002 детално и конкретно (со примери) ги поставуваат основните одредби и дефиниции за показателите за точност на мерните методи (ММИ) и резултатите од мерењето, методите за експериментална евалуација на индикаторите за точност и употребата на вредностите на точноста во пракса. Треба да обрнете внимание на новата терминологија претставена во стандардот ГОСТ Р ISO 5725.
Во согласност со ГОСТ Р 5725-1-2002 - 5725-6-2002, се користат три термини за да се опише точноста на хемиската анализа: прецизност, исправност и точност.
Прецизноста е степенот на блискост едни со други на независните мерни резултати добиени под специфични воспоставени услови. Оваа карактеристика зависи само од случајни фактори и не е поврзана со вистинската вредност или прифатената референтна вредност.
Точноста е степенот на блискост на резултатот од анализата до вистинската или прифатената референтна вредност.
Референтна вредност е вредност што служи како конзистентна вредност. Следното може да се земе како референтна вредност:
· теоретска или научно утврдена вредност;
· сертифицирана вредност на CO;
· сертифицирана вредност на смесата (AC);
· математичко очекување на измерената карактеристика, т.е. просечната вредност на даден сет на резултати од анализата.
Варијабилноста на резултатот од хемиската анализа може да биде под влијание на различни фактори: време (временски интервал помеѓу мерењата), калибрација, оператор, опрема, параметри на животната средина.
Во зависност од факторите кои влијаат, прецизноста на резултатите од анализата вклучува:
· прецизност на анализата во услови на повторливост - услови под кои резултатите од анализата се добиваат со ист метод во иста лабораторија, од ист оператор користејќи иста опрема, речиси истовремено (паралелни определби);
· прецизност на анализата во услови на репродуктивност - услови под кои се добиваат резултатите од анализата со користење на ист метод во различни лаборатории, кои се разликуваат од различни фактори (различно време, оператор, услови на животната средина);
· интралабораториска прецизност на анализата - услови под кои се добиваат резултатите од анализата користејќи ист метод во иста лабораторија со варијации во различни фактори (време, оператор, различни серии на реагенси итн.).
Мерка за прецизност е стандардната девијација (RMS):
r - стандардна девијација на повторливост;
R - стандардна девијација на репродуктивност;
Rl - стандардна девијација на интралабораториска прецизност).
Стандардната девијација го карактеризира ширењето на кој било резултат од низа набљудувања во однос на просечниот резултат на анализата () и е означен со S.
Примерокот S се пресметува со формулата:
каде што i е резултат на i - дефиниција;
- аритметичка средина на резултатите од паралелните определби;
N е бројот на паралелни дефиниции.
Проценката е направена со користење на примерокот стандардна девијација S ~ S,
каде е генералниот сет на резултати од мерењето.
Квалитативни карактеристики на методите и резултатите од анализата се: точност, повторливост, интралабораториска прецизност, репродуктивност, исправност.
Важно е лабораторијата да го оцени квалитетот на аналитичките резултати добиени со користење на техниката во долг временски период. Кога се акумулира статистички материјал врз основа на резултатите од интралабораториска контрола, можно е, во согласност со ГОСТ Р ISO 5725-6, RMG 76-2004, да се следи стабилноста на стандардната девијација (RMSD) на повторливост, стандардната девијација (RMSD) со средна прецизност, индикаторот за точност користејќи картички Shewhart. Контролата на стабилноста се спроведува за секој индикатор на составот анализиран во лабораторија во согласност со користената методологија. Покрај тоа, контролата на стабилноста на точноста се врши само за оние индикатори за кои има контролни средства кои се доволно стабилни со текот на времето во форма на GSO, OSO, SOP, AS или решенија за калибрација.
Во согласност со избраниот алгоритам за спроведување контролни процедури, се добиваат резултатите од контролните мерења и се формираат контролни процедури. Дозволено е да се конструираат контролни графикони поблиску до почетокот, средината и крајот на опсегот на измерени концентрации.
Стабилноста на стандардното отстапување на повторливост, стандардното отстапување на средната прецизност и индикаторот за точност се проценува со споредување на несовпаѓањата добиени во одреден период на резултатите од анализата на контролираниот индикатор во примерокот со оние пресметани при конструирање контрола графикони со ограничувања за предупредување и акција. Резултатите од контролата на стабилноста со помош на контролните табели на Shewhart се дадени во ГОСТ Р ISO 5725-6.
Техниката на мерење се смета како збир на операции и правила, чија имплементација обезбедува добивање резултати од мерењето со позната грешка. Гаранцијата за грешка во мерењето е главната, одлучувачка карактеристика на MVI. Претходно, во согласност со барањата на регулаторните документи, на секој резултат од анализата му беше доделена грешка пресметана при метролошка студија на методот и доделена на методот за време на неговото сертифицирање. ГОСТ Р ISO 5725-2002 воведува дополнителен концепт - лабораториска грешка. Така, лабораторијата има право да ја процени својата грешка за секој MVI, а таа не треба да ја надминува доделената и, во согласност со RMG 76-2004, да изготви протокол со утврдени индикатори за квалитетот на резултатите од анализата при спроведување на анализата. техника во лабораторија.
Дополнително, претходно, за да се проценат метролошките карактеристики на аналитичките мерења на содржината на компонентата во предметите што се испитуваат, доволно беше да се спроведе лабораториски експеримент. Современите прописи за сертификација на методите на квантитативна хемиска анализа бараат меѓулабораториски експеримент со учество на најмалку осум лаборатории под идентични мерни услови (исти методи, хомогени материјали). Само во метролошките студии на методи кои бараат единствена опрема е дозволена статистичка обработка на резултатите од лабораториски експеримент.
Методот мора нужно да ги означи карактеристиките на грешката и вредностите на границите на повторливост (ако методот предвидува паралелни определувања) и репродуктивност. Во најекстремниот случај, мора да се наведе барем една од компонентите на грешката или вкупната грешка. Ако тоа не е случај, тогаш методологијата не може да се примени и не се дозволени упатувања на неа.
Но, во исто време, во согласност со барањата на RMG 61-2003, доколку е невозможно да се организира експеримент во различни лаборатории, дозволено е да се добијат експериментални податоци во една лабораторија под услови на интралабораториска прецизност, кои се разликуваат исто толку што е можно повеќе различни фактори. Во овој случај, индикаторот за репродуктивност на техниката на анализа во форма на стандардно отстапување се пресметува со помош на формулата:
R = k·S Rл,
каде што SRl е стандардна девијација на примерокот на резултатите од анализата добиени во услови на интралабораториска прецизност;
k е коефициент кој може да земе вредности од 1,2 до 2,0.
Во согласност со ГОСТ Р 8.563-2009, методите што се наменети за употреба во ширењето на државната метролошка контрола и надзор мора да бидат сертифицирани и внесени во Федералниот регистар. Институциите подобни за сертификација се:
Серуски истражувачки институт за метрологија и сертификација (VNIIMS),
Институт за метрологија за истражување на Урал (UNIIM),
Серуски истражувачки институт за метрологија (VNIIM) именуван по. Менделеев (Центар за истражување и контрола на квалитетот на водата (ЦИКВ, Санкт Петербург),
Хидрохемиски институт на Федералната служба за хидрометеорологија и мониторинг на животната средина, АД "РОСА" (Москва).
Серускиот научно-истражувачки институт за метрологија и сертификација (VNIIMS) е одговорен за државна регистрација на сертифицираните методи и за усогласеност со авторските права на организацијата во развој.
Методите кои не се користат во областа на државната метролошка контрола и надзор се сертифицирани на начин утврден во претпријатието. Доколку метролошката служба на претпријатието е акредитирана да врши сертификација на методи, тогаш може да врши метролошки преглед на методите што се користат во областа на ширење на државната метролошка контрола и надзор.
Се утврдуваат трошоците за извршување на нашите услуги поединечно
за секое претпријатие, овозможувајќи да се земат предвид сите аспекти од областа на заштитата на животната средина
Како да не контактирате?
Ја цениме нашата репутација и вашата доверба
Сертификати кои гарантираат висок квалитет на услугите
- Сертификат за акредитација за еколошка ревизија ЕАО бр. N-12-094
- SRO сертификат бр. 1806.00-2013-7719608182-P-177
- Потврда за примена на правниот информациски систем „ЕКОЈУРС“ бр.ЕЈУС-10309/12
- Уверение за ревизор Евгениј Валериевич Тјутјунченко бр. N-10-03-12-1000
Регулаторниот документ за методот на мерење мора да регулира колку (едно или повеќе) единечни набљудувања треба да се направат, методите на нивното просечно одредување (аритметичка средна вредност на резултатите од повеќе набљудувања, средна или стандардна девијација) и методите на прикажување како мерење резултат (или резултат од тестот). Можеби ќе биде неопходно да се воведат стандардни корекции (на пример, како што е доведување на волуменот на гасот до нормална температура и притисок). Така, резултатот од мерењата (тестовите) може да се прикаже како резултат пресметан од неколку набљудувани вредности. Во наједноставниот случај, резултатот од мерењата (тестовите) е вистинската набљудувана вредност).
Според „PMG 96-2009 GSI. Резултати и квалитетни карактеристики на мерењата. Форми на презентација“, резултатот од мерењето се прикажува како именуван или неименуван број. Заедно со резултатот од мерењето се претставени карактеристиките на неговата грешка или нивните статистички проценки. Презентирањето на резултатите од мерењето добиени како аритметичка средина на резултатите од повеќе набљудувања е придружено со наведување на бројот на набљудувања и временскиот интервал во текот на кој тие биле извршени.
Точност на резултатите од хемиската анализа. Стандарди за следење на точноста на резултатот од мерењето на содржината на контролираната компонента во примерок од анализираната супстанција, процедури и фреквенција на мониторинг
Според ГОСТ Р ISO 5725-1-2002 Точност (точност и прецизност) на методите и резултатите на мерење. Дел 1. Основни одредби и дефиниции“:
точност –Состепенот на блискост на резултатот од мерењето до прифатената референтна вредност.
прифатена референтна вредност - вредност што служи како усогласена вредност за споредба и се добива како:
а) теоретска или утврдена вредност заснована на научни принципи;
б) доделена или потврдена вредност врз основа на експериментална работа од која било национална или меѓународна организација;
в) договорена или квалификувана вредност заснована на заедничка експериментална работа под раководство на научен или инженерски тим;
г) математичко очекување на измерената карактеристика, односно просечната вредност на даден сет на мерни резултати - само кога а), б) и в) не се достапни.
Терминот „точност“, кога се однесува на серија резултати од мерење (тест), вклучува комбинација од случајни компоненти и севкупна систематска грешка.
право – степенот на блискост на просечната вредност добиена врз основа на голема серија резултати од мерење (или резултати од тестот) до прифатената референтна вредност. Белешки:Индикаторот за исправност обично е вредноста на систематската грешка.
систематска грешка – разликата помеѓу математичкото очекување на резултатите од мерењето и вистинската (или во отсуство, прифатената референтна) вредност. Белешки:Вистинската вредност на количината е непозната, таа се користи само во теоретски студии.
Како компоненти на систематската мерна грешка се издвојува неисклучената систематска грешка, компонентата на систематската мерна грешка поради несовршеноста на имплементацијата на прифатениот принцип на мерење, грешката при калибрација на користениот мерниот инструмент) итн.
прецизност – степенот на блискост едни со други на независните мерни резултати добиени постојано под специфични регулирани услови. Белешки:Прецизноста зависи само од случајни грешки и нема врска со вистинската или утврдената вредност на измерената количина. Мерката за прецизност обично се изразува во смисла на несигурност и се пресметува како стандардна девијација на резултатите од мерењето. Помалата прецизност одговара на поголемо стандардно отстапување. „Независни резултати од мерења (или тестови)“ се резултати добиени на начин кој не е под влијание на кој било претходен резултат добиен со тестирање на ист или сличен објект. Квантитативните вредности на прецизните мерки значително зависат од регулираните услови. Екстремни случаи на множества од такви услови се условите за повторливост и условите за репродуктивност.
повторливост (синоним конвергенција) – прецизност во услови на повторливост.
услови за повторливост (конвергенција).– услови под кои независни резултати од мерење (или тест) се добиваат постојано со ист метод на идентични испитни објекти, во иста лабораторија, од ист оператор, со користење на иста опрема, во краток временски период.
репродуктивност – прецизност во услови на репродуктивност.
услови за репродуктивност – услови под кои резултатите од мерењето (или тестот) се добиваат постојано истиот метод, на идентични предмети за тестирање, во различно време, во различни лаборатории, од различни оператори, со користење на различна опрема, но доведени до исти услови за мерење (температура, притисок, влажност итн.).
Стандарди за следење на точноста на резултатот од мерењето се индикатори за повторливост (конвергенција), репродуктивност и исправност на резултатот од мерењето.
Поглавје 4. Квантитативна хемиска анализа
Титриметриска анализа
Квантитативна анализа на супстанција е експериментално определување (мерење) на содржината на хемиските елементи, соединенија или нивните форми во анализираната супстанција, изразено во нумеричка форма.Целта на квантитативната анализа е да се одреди содржината (концентрацијата) на компонентите во примерокот и може да се изврши со користење на различни методи: хемиски, физичко-хемиски, физички, биолошки.
Хемиски методивклучуваат гравиметриски (тежински) и титриметриски или волуметрискивидови на анализа .
Гравиметриски методибазирано на точен мерење на масата компонентата што се одредува или соединение квантитативно поврзано со него со точно познат состав.
Под титриметриска анализаразбирање на определувањето на содржината на супстанцијата со точно измерена количина на реагенс (маса или волумен) што реагирала со одредена компонента во еквивалентна количина.
Методите за квантитативна хемиска анализа не бараат сложена опрема и имаат добра точност и репродуктивност. Бидејќи грешката на многу титриметриски методи не надминува ± 0,5 ¸ 0,1%, а гравиметриските методи - не повеќе од 0,1%, овие методи сè уште се користат како метролошкипри спроведување на сертификација на методите за анализа. Сепак, тие имаат голем број на недостатоци. Најзначајни се недоволната селективност и чувствителност, што бара внимателна подготовка на примерокот и употребените реагенси.
За да се изврши хемиска анализа, се користат реагенси од следниве квалификации: ч.(чист), ч.д.а.– чиста за анализа; степен на реагенс– хемиски чист; o.s.h.- особено чист. Реагенсите на брендот имаат најмала содржина на нечистотии o.s.h.И ch.d.a.,при што реагенсите се квалификувани ж.ч..(чиста) и подолу не се секогаш погодни за квантитативни определувања и бараат дополнително прочистување.
Квалитетот на добиените резултати во голема мера е определен од правилниот избор на садови и опрема. За да се изврши квантитативна анализа, се користат широк спектар на лабораториски стакларија и ваги. Според неговата намена се класифицира на:
Ø прибор за посебна намена – се користи за извршување на тесен опсег на операции. Ова разни видови пикнометри, хидрометри, фрижидери, колби со тркалезно дно, келдал колби;
Ø садови за општа намена – најчесто се користи во различни видови на работа: вриење, титрација, филтрирање итн. Ова епрувети, инки, чаши, ерленмаерски колби со рамно дно, тркалезни и конусни колби, кристализатори, петриеви садови, шишиња, сушеници(Сл. 4.1 и 4.2);
Слика 4.1 – Лабораториски стакларија за општа намена што се користат во различни аналитички методи.
Слика 4.2 – прибор за општа намена: а) стаклени шишиња со капаци за мерење и складирање на хигроскопни материи; б) разни видови мијалник за плакнење садови.
Ø мерни чаши – се користи за мерење на волумени на течност. Се дели на јадења прецизно мерење : пипети (Mohr и градуирани), бирети, Мор волуметриски колби (сл. 4.3) и неточни мерни прибор: градуирани цилиндри, чаши, чаши, градуирани колби, градуирани епрувети: цилиндрични и конусни или во облик на прст (сл. 4.4).
Слика 4.3 - прибор за прецизно мерење на волуменот што се користи за
избор на аликвоти, подготовка на стандарден раствор и титрација.
Слика 4.4 - Прибор што се користи за неточно мерење на волуменот
за подготовка на раствори и реагенси кои подлежат на стандардизација
во квалитативна анализа.
За да земете аликвоти во титриметрија, при квантитативно таложење од раствори, како и при подготовка на стандардни раствори за различни намени, секогаш користете само прецизни мерни прибор и аналитички вага! Јадења за непрецизно мерење на волуменот И технохемиски ваги се користи: за готвење стандардизирани раствори, мерење на волумените на растворите што се користат за одржување на киселоста на медиумот (пуфери), вршејќи таложење и титрација на аликвоти. При работа со прибор за мерење, особено точен , потребно е да се одржува неговата чистота. За таа цел, садовите пред употреба секогаш исплакнете со дестилирана водаи суви. ТоченСадовите се сушат на воздух со употреба на етер или алкохол и неточниИ општа намена– на загреани сушари или во кабинет за сушење. За да се отстранат грешките при избор на аликвоти и работа со бирети, тие дополнително се исплакнуваат со растворот што се мери.
Промената на температурата на медиумот доведува до грешка во мерењето: преценување или потценување на утврдениот волумен, а со тоа и пресметаната концентрација. Затоа, сите мерни прибори имаат печат што го означува нивното волумен на 20ºС, и садови со прецизно мерење - дополнително калибрирани со дестилирана водакористејќи аналитичка рамнотежа и корекција на густината на водата на дадена температура. Понекогаш има дополнителни ознаки кои укажуваат на отпорност на топлина и хемиска отпорност. Наведена е отпорноста на топлина на стаклото мат квадрат или круг. Во таквите јадења течностите се загреваат и се варат на шпорети и горилници на гас.
Вага.Уредите што се користат за одредување на масата на телата се нарекуваат вага . Во хемиската анализа се користат два вида салда: технички и аналитички.Тие можат да бидат или механички или електронски; имаат една чаша (квадрант механичка и електронска) или две (чаши и амортизери вага). Под мерење разбере споредба на масата на даден предмет со масата на калибрираните тежини (тежини) или мерење на притисокот што предметот го врши врз вагата во однос на единиците за маса. Тегови се неопходни кога се работи на амортизери или вага за тава, и во квадрант и електронскиедна тава вага вагата е веќе дипломирана во масовни единици.
Вагите се разликуваат во класата на точност и границите на мерење. Технички ваги – најмалку прецизни и се користат за мерење на релативно големи примероци. За хемиски цели, обично се користат технички ваги од квадрант или чаша од 0,2 - 1 kg (понекогаш и до 5 kg). Нивната точност не надминува 0,01 - 20 g Технички ваги со точност од 0,1 - 0,01 g наречен технохемискиа се користи во лабораторија за земање примероци од 1 до 500 гр . Во модерната електронски технички вагипрецизноста на мерењето може да биде уште поголема: со максимална тежина на објектот од 500 g, таа варира од 0,001 g до 0,2 g.
Аналитички билансисе користат за прецизно одредување на масата на примерокот при подготовка на стандардни раствори, гравиметриски мерења итн. 10 - 6 g Во просек, таквите ваги се дизајнирани за максимална маса на објект од 50 - 200 g, но вагите со зголемена точност се произведуваат и за максимална маса од примерок од 1 - 20 g, кои се користат во некои видови инструментална анализа, на пример, спектрална.
Кога работите на вага, мора строго да ги следите правилата за ракување со нив. Неправилна инсталација или невнимателно ракување може да резултира со несигурни резултати и да ја оштети вагата. Ова е особено важно да се запамети кога користите електронски и аналитички баланси на амортизерите.
Индикатори и нивен избор
За да ја откриете точката на еквивалентност во титриметриската анализа, користете индикатори(од лат. укажуваатпокажуваат, откриваат). Индикатори се реагенси кои можат контрастно да ја менуваат својата боја во зависност од промените во својствата на медиумот.Најчесто тоа се органски материи со реверзибилно менување на бојата(исклучок – индикатори за врнежи).
Не секоја супстанција што ја менува својата боја во зависност од својствата на медиумот е погодна како индикатор за титрација. Покрај тоа, индикаторите ја менуваат нивната боја без оглед на дали точката на еквивалентност е постигната или сè уште не е постигната:Одредувачки фактор се само еколошките параметри. Затоа е важно изберете го вистинскиот индикатор . ДО потребни барањаПри изборот на индикатор, следново вклучува:
Ø индекс на титрација pT (индикаторски интервал на транзиција на боја)мора да се наоѓа во областа за скокање и да биде што е можно поблиску до точката на еквивалентност, а вредноста на грешката на индикаторот не може да надмине 0,5%;
Ø боја на индикаторот- многу интензивно и јасно видливо во растворот дури и со силно разредување (за 1 - 2 капки индикатор);
Ø чувствителност на индикаторската супстанција на промени во својствата на околината– висока, така што промената на бојата се јавува со минимален вишок на титрант во растворот (од 1 до 2 капки титрант);
Ø интервал на транзиција- тесен и со висок контраст;
Ø индикаторот треба да биде стабилен- не се распаѓаат во воздух и во раствор;
Ø индикатор супстанција- рамнодушен кон титрираниот раствор или производите на титрација, т.е., реакциите кои влијаат на текот на кривата на титрација не треба да се појавуваат меѓу нив.
Во зависност од нивните својства, индикаторите се класифицирани по број транзиции (единечна и повеќеслојна) и по област на примена . ДО спојувањесе однесува на фенолфталеин (малина - безбоен), и на мулти-спој– метил портокал (жолто – портокалово и портокалово – розово). Примери за други индикатори за повеќе транзиции се: a-Naphtholbenzein - две транзиции: зелено - жолто (pH = 0 - 1) и жолто - сино (pH = 8,4 - 10); Метил виолетова - три транзиции (жолта - зелена, зелена - сина, сина - виолетова); Cresol црвено - две транзиции (црвено - жолто и жолто - магента). Индикаторите за повеќе транзиции вклучуваат и универзални индикатори. Понекогаш индикаторите со повеќе транзиции во титрацијата се користат како индикатори со еднотранзиција ако промената на бојата на не сите транзиции се случува во релативно тесен опсег на вредности или тие не се јасно евидентирани.
Од страна на Области на употреба Се разликуваат следниве групи на индикатори:
1. Киселина - базична.
2. Редокс индикатори (редокс индикатори).
3. Металохромни (комплексирачки агенси).
4. Преципитирачки.
5. Адсорпција.
6. Специфични.
7. Мешано.
8. Луминисцентни (флуоресцентни) и метални флуоресцентни.
9. Екстракција.
10. Заштитување.
Оваа поделба е прилично произволна, бидејќи за време на титрацијата неколку параметри кои корелираат едни со други често природно се менуваат истовремено. На пример, pH и системски потенцијал E, pH и PR вредност (производ на растворливост). Исто така, постои поцелосна класификација на индикаторите, земајќи ги предвид и нивната хемиска структура и механизмот на промена на бојата, но таквата класификација е доста сложена и нема да биде разгледана од нас.
Теорија на хромофор (КТ)
Промената на бојата на индикаторот со КТ е поврзана со реверзибилни структурни процеси (изомеризација) кои се јавуваат поради интрамолекуларни преуредувања на поединечни функционални групи во молекулата. Секоја од структурните форми ( тавтомери) е стабилен само во одреден опсег на вредности на pH или други еколошки параметри, затоа додавањето или отстранувањето на протон доведува до реструктуирање на индикаторската молекула, како резултат на што се појавуваат нови функционални групи одговорни за бојата (хромофори). или исчезнуваат. Овие карактеристики објаснуваат зошто промената на бојата на голем број индикатори не се случува веднаш, туку се продолжува со текот на времето, бидејќи тавтомерските трансформации се интрамолекуларни преуредувања, кои, за разлика од јонските реакции (дисоцијација), се случуваат побавно.
Функционални групи одговорни за бојата на индикаторската супстанција, го доби името хромоморфни(хромо – боја). Тие вклучуваат: нитро група (O = N –); азо група (– N = N –), неколку карбонилни групи лоцирани блиску една до друга (>C=O).
Функционални групи, подобрување или стабилизирање на бојатаиндикатор се нарекуваат авксохромни. Слични својства поседуваат: амино групи (–NH 2) и амин деривати; Соединенија кои содржат кислород и азот (–O–CH3; –N(CH3)2;–N(C2H5)2), хидроксо групи (донатор на електрони). Бојата на индикаторот се појавува посветла ако супстанцијата содржи, покрај авксохромнигрупи, исто така антиауксохромни(електрофилни) групи кои обезбедуваат поместување на густината на електроните во молекулата. На пример, некои радикали што содржат кислород (-NO 2, -NO, -COCH 3) имаат електрофилни својства. Како пример, ги даваме структурните формули на тавтомерните изомери на индикатор со една транзиција p-нитрофенол(Сл. 4.8)
 |
Слика 4.8 – Структура на тавтомерни форми на индикаторската супстанција
(р-нитрофенол), кој содржи хромофор и аксохромни групи.
Теоријата на хромофор, исто така, има голем број на недостатоци, особено:
Ø не објаснува зошто промените на бојата и тавтомерските трансформации зависат од pH вредноста на медиумот;
Ø како бојата на повеќето индикатори кои имаат хромофорни групи се менува речиси моментално, што е во спротивност со механизмот на интрамолекуларно преуредување;
Ø и конечно, теоријата на хромофор не може да се опише квантитативно.
Јон-хромофорна теорија.
Оваа теорија ги комбинираше идеите на јонските (дисоцијативни) и хромофорските теории. Според јонско-хромофорична теорија, киселинско-базните индикатори се слаби киселини и бази и неутралните молекули и нивните јонизирани форми содржат различни хромофорни групи.Во воден раствор, индикаторската молекула е способна или да донира водородни јони (слаба киселина) или да ги прифати (слаба база), додека претрпува тавтомерни трансформации според шемата:
HInd Û H + + Ind - Û H + + Ind - B,
Каде Хинд- нејонизирана индикаторска молекула (слаба киселина, тавтомерна форма I); Инд-Б- анјон на силна киселина со тавтомерна форма II во дисоцирана состојба (основна форма II).
Кога рН се намалува (закиселување на растворот), рамнотежата во системот се поместува налево кон нејонизираната форма Хинд. Штом ќе почне да доминира, решението ја добива својата боја.
Ако растворот се алкализира (рН се зголемува и концентрацијата на H + се намалува), рамнотежата во системот се поместува надесно и доминантната форма станува Инд-Б, што на растворот му дава различна боја, карактеристична за главната форма II. Така, киселата форма на фенолфталеин (pH = 8,2) е безбојна, а при преминот во алкална средина, се формира анјон со тавтомерна основна форма (pH = 10), обоен црвено-црвено. Помеѓу овие форми постои опсег на pH вредности (од 8,2 до 10), што одговара на постепена промена на бојата на индикаторот.
Човечкото око е способно да ја согледа бојата само на една од двете форми во мешавина, под услов нивниот интензитет на боја да биде ист, ако концентрацијата на една од овие форми е приближно 10 пати поголема од втората.
Индикатори.
1. Киселинско-базни индикатори – Тоа се слаби органски киселини или бази. Бојата на индикаторите е реверзибилна и се одредува според pH вредноста на медиумот. Интервалот на транзиција се пресметува со помош на константата на дисоцијација:
pH инд. = – logK a ± 1, каде K a е константа на дисоцијација на индикаторот.
Ајде да погледнеме на пример. Константа на дисоцијација на индикаторот ализарин жолта K a = 10 -11. Да го одредиме преодниот интервал на индикаторот ДрН инд:
pH инд. = – лог (10 -11)± 1 =11 ±1 Þ DрН инд [(11-1) ¸ (11+1)] = .
Интервал на транзиција на индикаторот DрН ind = 10 ¸ 12.
2. Редокс индикатори- органски супстанции кои покажуваат својства на слаби оксидирачки или редукциони агенси. Тие можат да бидат или реверзибилни (дифениламин) или неповратни, чија боја е уништена (метил црвено, метил портокал, тие се познати и како киселинско-базни индикатори). Промената на бојата на индикаторот одговара на реверзибилна реакција: Ind + + ne Û Ind;Каде Инд +- оксидира (Окс), и Инд- обновена (Црвена) форма на индикаторот, n- број на електрони во дадена полуреакција . Променаредокс потенцијал (индикаторски транзициски интервал)пресметано со помош на Нернстовата равенка: DE = E 0 ± 0,059 / n,
каде што E 0 е стандардниот редокс потенцијал за индикаторот; n е бројот на електрони во полуреакцијата.
На пример: индикатор за редокс дифениламинима E 0 = + 0,76 V и n = 2. Да го одредиме интервалот на неговата транзиција.
Според формулата: DE = 0,76 ± 0,059/2 = 0,76 ± 0,0295 Þ DE = (0,76 –0,0295) ¸ (0,76 + 0,295) = 0,73 ¸ 0,79 (V).
3. Металохромни (метални индикатори)- тоа се органски бои (слаби киселини) кои имаат свои хромофорни групи и реверзибилно ја менуваат својата боја при формирање на сложена сол со метални катјони. Тие се користат главно во комплексометрија, на пример, ериохромна црна Т. За овие показатели, треба дополнително да се исполни следниот услов: Стабилноста на комплексот на титрираната супстанција со титрантот е поголема од онаа на комплексите што ги формира со индикаторот во раствор. Интервал на транзицијапресметано со формулата:
ДрМе = – logK множество. ± 1, каде што Kst е константа на стабилност на комплексот формиран од овој индикатор со титрираната супстанција.
4. Индикатори за врнежиГрупата индикатори е незначителна во составот, бидејќи обоен талог треба да се формира во растворот веднаш по речиси целосното таложење на супстанцијата што се одредува (остаток на концентрација помала од 10 -6 mol/dm 3), а такви супстанции има малку.
Преодниот интервал на индикаторот се одредува според вредноста на производот на растворливост (SP) на талогот формиран од него:Dp(PR) = – logPR. ± 1.
Индикатори за адсорпција- ова се органски материи , покажувајќи својства на слаби киселини или бази, како на пр еозинили флуоресцеин.
Механизмот на дејство на индикаторот за адсорпција е прикажан на дијаграмот (сл. 4.9). Како што може да се види од Слика 4.9, како резултат се јавува појавата на боја промени во составот на јоните на површината на дисперзираната фаза(талог или колоидна честичка) поради процеси на адсорпција или десорпција на индикаторските јони.Овој феномен се објаснува со промената на знакот на електростатското полнење на површината на честичките на седиментот при титрација. Причината за ова е што во недоволно титриран раствор, површината на талогот претежно ги сорби титрирачките јони кои се дел од неговиот состав (талогот AgCl ги сорби нетитрираните Cl-јони) и го стекнува нивниот полнеж. Како резултат на тоа, сорпцијата на индикаторските јони станува невозможна.
Слика 4.9 – Шематски приказ на структурата на сорбираниот слој на површината на депозитот AgCl формиран при титрација на јоните на Cl со раствор од AgNO 3.
А - до точка на еквивалентност(Cl - јоните се сорбираат од површината, а Ind - индикаторските јони остануваат во раствор);
б - по точката на еквивалентност(површината сорби Ag + титрантни јони, кои привлекуваат инди - индикаторски јони).
Штом ќе се достигне точката на еквивалентност, решението ќе се појави вишок на спротивно наелектризирани титрантни јони, кој исто така ќе почне да се акумулира во близина на површината на седиментот, привлекувајќи ги индикаторските јони од растворот. Добиената супстанција ја бои површината на седиментот.
5. Специфични индикатори – Релативно мала група на индикатори, бидејќи нивната употреба се заснова на специфични реакции со титрираната супстанција. Растворот на скроб ги има овие својства во однос на молекулите J 2: формирање на сино соединение.
Методи на титрација.
Бидејќи не секоја супстанција може да се анализира директно со реакција со титрант, особено ако е нестабилна во воздухот, развиени се неколку методи за решавање на ваквите проблеми. техники (начини) спроведување на анализа. Тие ви дозволуваат да замените нестабилни, под овие услови врски, за еквивалентна количина постабилна, која не подлежи на хидролиза или оксидација. Следниве главни се познати методи на титриметриска анализа:
Ø директна титрација;
Ø реверзибилна;
Ø назад титрација или титрација со остаток;
Ø индиректна титрација или со супституција (по супституент).
Во табела 4.1 е прикажана примената на различни методи во зависност од видот на титрација.
Табела 4.1 - Примена на различни видови и методи на титрација.
| име на методот | име на приватен метод; (работно решение) | супстанции определени со титрација | ||
| директно | обратно | индиректно | ||
| Протолитометрија | Ацидиметрија (киселини: HCl) | основи; соли формирани од силна база и слаба киселина | соли на слаби бази и силни киселини; органски соединенија | - |
| Алкалиметрија (алкали: NaOH) | киселини; соли формирани од слаба база и силна киселина | - | - | |
| Редоксиметрија | Перманганатометрија () | агенси за намалување | оксидирачки агенси | супстанции кои реагираат со редуцирачки агенси |
| Јодометрија (и) | агенси за намалување | агенси за намалување | оксидирачки агенси; киселини | |
| Комплексометрија | Комплексометрија (EDTA) | катјони кои формираат комплекси со EDTA | катјони во соединенија нерастворливи во вода; катјони за кои нема индикатор | катјони кои формираат постабилен комплекс со EDTA отколку со |
| Метод на седиментација | Аргентометрија () | Анјони кои формираат талог | катјони кои формираат малку растворлив талог со халогени јони: , , ; , | - |
Да ја разгледаме подетално суштината на различните методи на титрација.
1. Директна титрација се состои во директна интеракција на титрантот и титрираната супстанција.За време на процесот на титрација, растворот за титрант постепено се додава на аликво или измерен дел од супстанцијата, чиј волумен е точно евидентиран во T.E. Како титрант се користи работен раствор со позната концентрација. Пресметката на содржината на супстанцијата во примерокот се врши според законот за еквиваленти:
= (4.1)
каде е бројот на молови еквиваленти на аналитот во титрираната мостра; А - бројот на молови еквиваленти на титрантот што реагирал со компонентата што се одредува А.
Концентрација на компоненти Аво раствор се пресметува со формулата:
(4.2)
каде е моларната концентрација на еквивалентот (нормалност) на титрираниот раствор (компонентата се одредува), mol-equiv/l; – волумен на одреден дел од титрираниот раствор, ml; – концентрација и – волумен на титрант во еквивалентната точка. За време на титрацијата метод на поединечни примероциформулата (4.2) се трансформира во изразот (4.3):
(4.3)
Методот се користи во сите случаи каде што нема ограничувања. На пример, кога се анализираат киселините, се одредува тврдоста на водата.
2. Обратна титрација – Ова е тип на директна титрација, кога работниот и титрираниот раствор се заменуваат.Во овој случај, избираме за анализа делови од работниот раствор,и во Т.Е. измери потрошена титрација волумен на анализираниот раствор.Пресметките се вршат на ист начин како и при директна титрација, користејќи формули (4.2) или (4.3). Методот овозможува да се ограничи површината на растворот во контакт со воздух додека се стандардизираат релативно нестабилните соединенија, како што е NaOH.
Титрација со супституент (индиректна) и титрација со остаток (обратна)врз основа на употреба помошно решение во интеракција со компонентата што се одредува.Оваа техника ви овозможува да анализирате хемиски нестабилни предмети или во отсуство на соодветен индикатор.
Во индиректна титрацијапрво да се изврши реакцијата на аналитот Асо помошно решение ВО,а потоа се титрира формирана еквивалентна количина на производ од реакцијата СО(заменик).Овој метод може да се претстави како дијаграм: A + B C + (t-t), врз основа на кој го пишуваме изразот за законот за еквиваленти:
= = . (4.4)
Од еднаквоста (4.4) произлегува дека = а пресметката може да се изврши и со користење на формулите (4.2) и (4.3), кои се користат за директна титрација. За да се заврши реакцијата, помошниот раствор секогаш се зема во мал вишок. Овој метод на титрација е имплементиран во јодометријата.
Назад на титрацијаИсто така Прво, се јавува реакција помеѓу супстанцијата што се одредува Аа помошниот раствор земен во вишок ВО,но потоа се титрира остатокот од нереагираниот помошен раствор . Затоа е неопходно точно да се знае концентрацијапомошно решение ВОи тој волумен, земени за анализа. Дефиниција на компонента Аизведена според шемата: A + B B ost + (t-t).Врз основа на условите за титрација, законот за еквиваленти може да се запише како:
– = . (4.5)
Каде добиваме:
= - . (4.6)
Ако сите супстанции се земени во форма на раствори, тогаш формулата (4.6) ќе ја добие формата
(4.7)
Ако барем една од супстанциите се зема во сува форма (неговата маса е позната), тогаш треба да го употребите изразот (4.6) и да ја запишете вредноста за секоја супстанција поединечно.
И начини како да ги подготвите.
Во титриметријата се користат раствори чија концентрација се одредува со некој метод со висок степен на точност.Таквите решенија се нарекуваат стандардно титриран или едноставно титриран . Решенијата се класифицирани по намена и по начинот на утврдување на нивната концентрација.
По цел тие се конвенционално поделени на работни решенија и решенија стандарди (примарно и секундарно).
Работници Станува збор за раствори кои се користат директно во анализата за да се одреди содржината на супстанцијата.Ако работниот раствор не е стандарден, тогаш мора да се стандардизира непосредно пред да се изврши анализата, бидејќи концентрацијата може значително да се промени за време на складирањето. Точната концентрација на работниот раствор се наоѓа со титрација стандарден раствор или супстанци за поставување (точен метод на мерење). Ова се однесува, на пример, за такви работни раствори како што се: NaOH, Na 2 S 2 O 3 × 5H 2 O.
Под стандарден раствор разберете титриран раствор кој стабилно ја одржува својата концентрација при долгорочно складирање.Главната цел на стандардните решенија - определување на точната концентрација на работните и другите раствори кои се користат при титрација.
Процесот на утврдување на точната концентрација на растворот со титрирање во однос на стандардот се нарекува стандардизација.
Со методот на определување на концентрацијата разликуваат примарни стандарди И стандардизирани решенија .
Стандардизирани решенија - Станува збор за раствори чија концентрација е утврдена според стандард и не може точно да се одреди однапред.Тие вклучуваат раствори на киселини, алкалии, хидролизирани и хигроскопски соли, како и супстанции кои можат да реагираат со атмосферскиот кислород и јаглерод диоксид. Постојат многу познати методи за подготовка на стандардизирани решенија. За таа цел најчесто се користат: подготовка со употреба на приближна мостра (алкали, соли), методи на разредување или мешање раствори (киселини, соли), методи на јонска размена (солени раствори).
Стандардните решенија се класифицирани со методот на определување на нивната концентрација . Има: примарни стандарди или раствори со подготвен титарИ секундарни стандарди - решенија со зададен титар.
Примарни стандарди- тоа се решенија кои се подготвуваат или со прецизно мерење на супстанцијата(Сл. 4.10), или со разредување на специјално подготвени стандардизирани реагенси - фиксани(Сл. 4.11). Fixanal е запечатена стаклена ампула произведена од индустријата и содржи строго стандардизирана количина на реагенс, обично пресметана за 1 литар од 0,1 N. решение.
Подготовка на растворот со прецизно спојување започнете со пресметување на нејзината маса врз основа на дадена концентрација (титар или нормалност) и волумен на колбата. Примерок од стандардната супстанција се мери на аналитичка вага со точност од 1×10 -4 g и квантитативно се пренесува во волуметриска колба, каде што се раствора со мешање (сл. 4.10).
Слика 4.10 – Постапка за подготовка на примарниот раствор
стандард за прецизно мерење: 1 – Мор волуметриска колба; 2 – инка;
3 – шише со примерок од супстанција; 4 – плакнење со дестилирана вода;
5 – пипета или капалка.
а – префрлање на примерок од супстанцијата во волуметриска колба; б – испирање на инката;
в – доведување на волуменот на стандардниот раствор до ознаката.
Овој метод обично се користи за подготовка на раствори на соли како што е боракс (Na 2 B 4 O 7 × 10H 2 O), K 2 Cr 2 O 7. Количината на супстанцијата во растворот е пронајдена или по вредност точно земена тежина на примерокот(кога го пренесувате, мора темелно да го исплакнете шишето), или пресметајте метод на разлика, дефинирање точната тежина на шишето за мерење, прво со кука, а потоа празно, по префрлање на супстанцијата во колбата. Доколку е потребно, концентрацијата на растворот повторно се пресметува земајќи ја предвид вистинската маса на примерокот.
Постапка за подготовка на растворот со метод на разредување од фиксаналприкажано на слика 4.11. За стандардот добиен со овој метод да биде со висок квалитет и да ги исполнува сите барања, неопходно е да се елиминира загубата на супстанцијата при отворање на ампулата и нејзино пренесување во колбата, а исто така да се осигура дека фрагментите од ампулата прават не спаѓаат во решението. Ова во голема мера зависи од правилното ракување со ампулата.
Слика 4.11 – Метод за подготовка на раствори од примарниот стандард
метод на разредување од фиксанал: 1 – Mohr’s 1L волуметриска колба;
2 – понизок напаѓач; 3 – инка; 4 – фикснална ампула; 5 – горен напаѓач.
Пред употреба, ампулата треба да се исплакне со дестилирана вода и дури потоа да се отвори со специјален удар. Веднаш по пренесувањето на супстанцијата во колбата, треба темелно да ја исплакнете ампулата со дестилирана вода, не помалку од 6 пати поголема од нејзиниот волумен. Овој метод на подготовка на примарен стандард е поедноставен од користењето прецизни примероци, но е инфериорен во точноста. Се користи не само за добивање раствори на соли, туку и на разни киселини.
Бидејќи за готвење основно стандардно решениесамо погодна прецизни мерни приборИ аналитички биланси, потоа и до супстанциите што се користат за оваа намена подлежат на голем број задолжителни барања. Само реагенси кои се карактеризираат со:
Ø висока чистота(обично не полошо од 99,99 – 99,999% - аналитичка оценка и квалификации за посебни оценки);
Ø точна усогласеност со составот на формулата и релативно висока молекуларна тежина;
Ø Стабилност при складирање и во цврста форма и во раствор(отсуство на процеси на хидратација, хидролиза, оксидација и карбонизација);
Ø лесен за подготовка и добра растворливост;
Ø неповратност на реакцијата при стандардизација, селективност;
Ø можноста за прецизно фиксирање на Т.Е со кој било метод.
Секундарен стандард Овие стандардизирани решенија се нарекуваат, кои се стабилни на полица и можат да се користат за стандардизирање на други решенија.
Како раствори се подготвуваат секундарни стандарди приближна концентрацијасо кој било познат метод и пред употреба - да се определи нивната точна концентрација со стандардизирање во однос на примарен стандард. Затоа, при подготовка на секундарни стандарди, не е потребна висока точност во мерењето на масата на супстанцијата или волуменот на растворот, како што е случајот со примарните стандарди. Сосема погодна за оваа намена технохемиски вагиИ непрецизен прибор за мерење(цилиндри, чаши, градуирани епрувети).
Пример за решение со својствата секундарен стандард , е хлороводородна киселина. Неговите разредени раствори може да се чуваат долго време, до 1 месец или повеќе, без забележлива промена во концентрацијата. Боракс, што се користи во протолитометријата за стандардизирање на HCl, се однесува на примарни стандарди а се подготвува по прецизно мерење. Додека работен раствор на NaOH– воопшто ги нема својствата на стандардот и неговите концентрацијата мора да се ресетира секој пат кога ја користите.
И нивната примена во анализата
Се вчитува...