Analiza sasiore. Metodat kimike të analizës. Kimi analitike. Analiza kimike sasiore për çdo fabrikë, duke lejuar që të merren parasysh të gjitha aspektet mjedisore
Sistemi shtetëror për sigurimin e uniformitetit të matjeve
METODAT E ANALIZËS KIMIKE KUANTITATIVE
Kërkesat e përgjithshme për zhvillim, certifikim dhe përdorim
Sistemi shtetëror për sigurimin e uniformitetit të matjeve. Procedurat e analizës kimike sasiore. Kërkesat e përgjithshme për zhvillim, certifikim dhe aplikim
OKS 17.020
Data e prezantimit 2015-01-01
Parathënie
1 ZHVILLUAR nga Ndërmarrja Federale Unitare Shtetërore "Instituti i Kërkimeve Ural i Metrologjisë" (FSUE "UNIIM")
2 PARAQITUR nga Komiteti Teknik i Standardizimit TC 53 "Normat dhe rregullat bazë për sigurimin e uniformitetit të matjeve"
3 MIRATUAR DHE HYRË NË FUQI me Urdhrin e Agjencisë Federale për Rregullimin Teknik dhe Metrologjinë e datës 22 Nëntor 2013 N 1940-st
4 PARAQET PËR HERË TË PARË
Rregullat për zbatimin e këtyre rekomandimeve përcaktohen në GOST R 1.0-2012 (Seksioni 8). Informacioni për ndryshimet në këto rekomandime publikohet në indeksin vjetor të informacionit (që nga 1 janari i vitit aktual) "Standardet Kombëtare", dhe teksti zyrtar i ndryshimeve dhe ndryshimeve publikohet në indeksin mujor të informacionit "Standardet Kombëtare". Në rast rishikimi (zëvendësimi) ose anulimi të këtyre rekomandimeve, njoftimi përkatës do të publikohet në numrin e ardhshëm të indeksit të informacionit mujor "Standardet Kombëtare". Informacioni, njoftimet dhe tekstet përkatëse postohen gjithashtu në sistemin e informacionit publik - në faqen zyrtare të Agjencisë Federale për Rregullimin Teknik dhe Metrologjinë në internet (gost.ru)
Prezantimi
Prezantimi
Metodat e analizës sasiore kimike (në tekstin e mëtejmë - MCHA), të cilat janë një nga llojet e metodave të matjes dhe përdoren në kontrollin analitik të përbërjes ose vetive të substancave, materialeve, objekteve mjedisore, objekteve të rregullimit teknik, objekteve biologjike dhe të tjera; si dhe në transferimin e përmasave të njësive nga standardet dhe për certifikimin e materialeve referente, përbëjnë një pjesë të konsiderueshme të teknikave të matjes që përdoren si në fushën e rregullimit shtetëror për sigurimin e uniformitetit të matjeve ashtu edhe jashtë tij. Në të njëjtën kohë, pavarësisht nga qëllimi i aplikimit, MCCA ka specifika të përbashkëta që lidhen me praninë dhe zbatimin e procedurave të veçanta të qenësishme në analizën sasiore kimike, siç është prania e procedurave të ndryshme për marrjen e mostrave dhe stabilizimi i mostrave për objekte të ndryshme, prania e të kushteve të veçanta për ruajtjen dhe transportimin e mostrave të objekteve kimikisht agresive, prania e procedurave specifike për hapjen e mostrave (kimike, dekompozimi termik, etj.), prania e procedurave të veçanta për përgatitjen e mostrave për analizë në lidhje me transferimin e analitit (përbërësi ) në një gjendje të përshtatshme për analizë (matje) (metoda të ndryshme të nxjerrjes, përqendrimit) etj. Secila nga procedurat e mësipërme mund të përcaktojë kontributin e vet, ndonjëherë mjaft domethënës në gabimin (pasigurinë) e përgjithshme të rezultateve të analizës, duke i bërë ato të të jetë i pabesueshëm nëse ndonjë nga faktorët e listuar nuk është analizuar, vlerësuar dhe marrë në konsideratë mjaftueshëm mirë në procesin e zhvillimit të ICA dhe në vlerësimin e përputhshmërisë së tij me qëllimin e synuar - Vlefshmëria MKHA (vlerësimi i përshtatshmërisë sipas GOST ISO/IEC 17025- 2009). Në varësi të fushës së aplikimit të MKHA, faza përfundimtare e zhvillimit të saj mund të jetë procedura e vërtetimit të metodologjisë në përputhje me GOST ISO/IEC 17025-2009 (për MKHA të destinuara për përdorim jashtë fushëveprimit të rregullores shtetërore për të siguruar uniformitetin e matjeve ) ose procedurën e certifikimit (në përputhje me Ligjin Federal N 102-FZ "Për sigurimin e uniformitetit të matjeve" dhe GOST R 8.563-2009) për MKHA të përdorur në fushën e rregullimit shtetëror për sigurimin e uniformitetit të matjeve), i cili mund të jetë kryer në bazë të rezultateve të vërtetimit të MKHA. Në këtë rast, vërtetimi i IKHA-së kryhet nga zhvilluesi ose përdoruesi i metodologjisë dhe certifikimi i IKHA-së kryhet nga persona juridikë (sipërmarrës individualë) të akredituar për këtë lloj veprimtarie në fushën e garantimit të uniformitetit. të matjeve.
Besueshmëria dhe gjurmueshmëria e rezultateve të analizës të marra kur përdoret një MCCA specifike varet nga niveli i tij metrologjik, i cili, nga ana tjetër, përcaktohet nga cilësia e zbatimit të vetë procedurës së zhvillimit të MCCA dhe fazat e saj përfundimtare - vlefshmëria, certifikimi.
Qëllimi i këtyre rekomandimeve është të përshkruajë një sistem dispozitash dhe rekomandimesh që duhet të merren parasysh gjatë kryerjes së procedurave për zhvillimin e MCCA, duke marrë parasysh specifikat e lartpërmendura të analizave kimike sasiore dhe nevojën për të aplikuar procedura të ndryshme për duke vlerësuar përshtatshmërinë e tij për qëllimin e synuar, si fazën përfundimtare të zhvillimit të MCCA (në varësi të fushës së zbatimit të saj), si dhe veçorive dhe procedurës për përdorimin e MCCA, përfshirë MCCA, të zhvilluara në bazë të standardeve ndërkombëtare që rregullojnë matjen e standardizuar metodat (analiza).
Këto rekomandime janë zhvilluar për të zhvilluar dispozitat e GOST R 8.563-2009.
1 zonë përdorimi
1.1 Këto rekomandime përcaktojnë një sistem dispozitash dhe rekomandimesh që duhet të merren parasysh gjatë zhvillimit, vërtetimit, certifikimit dhe aplikimit të teknikave sasiore të analizës kimike, të cilat janë një nga llojet e teknikave të matjes.
_______________
Sipas GOST ISO/IEC 17025 - vlerësimi i përshtatshmërisë.
1.2 Këto rekomandime zbatohen për metodat e analizës kimike sasiore (në tekstin e mëtejmë MCCA), si dhe për metodat e testimit, metodat e testimit, matjet, analizat, nëse ato përfaqësojnë ose përmbajnë MCCA.
2 Referencat normative
Këto rekomandime përdorin referenca rregullatore për dokumentet rregullatore të mëposhtme:
GOST 8.315-97 Sistemi shtetëror për sigurimin e uniformitetit të matjeve. Mostrat standarde të përbërjes dhe vetive të substancave dhe materialeve. Dispozitat themelore
GOST 8.417-2002 Sistemi shtetëror për sigurimin e uniformitetit të matjeve. Njësitë e sasive
GOST 17.4.3.03-85 Ruajtja e natyrës. Tokat. Kërkesat e përgjithshme për metodat për përcaktimin e ndotësve
GOST 17.2.4.02-81 Ruajtja e natyrës. Atmosferë. Kërkesat e përgjithshme për metodat për përcaktimin e ndotësve
GOST 27384-2002 Uji. Standardet e gabimit për matjet e treguesve të përbërjes dhe vetive
GOST 28473-90. Gize, çelik, ferroaliazhe, krom, metal mangan. Kërkesat e përgjithshme për metodat e analizës
GOST ISO 9000-2011 Sistemet e menaxhimit të cilësisë. Bazat dhe fjalori
GOST ISO/IEC 17025-2009 Kërkesat e përgjithshme për kompetencën e laboratorëve të testimit dhe kalibrimit
GOST R 8.563-2009 Sistemi shtetëror për sigurimin e uniformitetit të matjeve. Teknikat e matjes (metodat)
GOST R 8.568-97 Sistemi shtetëror për sigurimin e uniformitetit të matjeve. Certifikimi i pajisjeve të testimit. Dispozitat themelore
GOST R 8.596-2002 Sistemi shtetëror për sigurimin e uniformitetit të matjeve. Mbështetja metrologjike e sistemeve matëse. Dispozitat themelore
GOST R 8.654-2009 Sistemi shtetëror për sigurimin e uniformitetit të matjeve. Kërkesat për softuerin e instrumenteve matëse. Dispozitat themelore
GOST R 8.736-2011 Sistemi shtetëror për sigurimin e uniformitetit të matjeve. Matjet e shumta direkte. Metodat për përpunimin e rezultateve të matjeve. Dispozitat themelore
GOST R 52361-2005 Kontrolli analitik i një objekti. Termat dhe Përkufizimet
GOST R 52599-2006 Metalet e çmuara dhe lidhjet e tyre. Kërkesat e përgjithshme për metodat e analizës
GOST R 54569-2011 Gize, çelik, ferroaliazhe, krom dhe metale mangani. Standardet e saktësisë për analizat kimike sasiore
GOST R ISO 5725-1-2002 Saktësia (korrektësia dhe saktësia) e metodave dhe rezultateve të matjes. Pjesa 1. Dispozitat dhe përkufizimet bazë
GOST R ISO 5725-2-2002 Saktësia (korrektësia dhe saktësia) e metodave dhe rezultateve të matjes. Pjesa 2: Metoda bazë për përcaktimin e përsëritshmërisë dhe riprodhueshmërisë së një metode standarde të matjes
GOST R ISO 5725-3-2002 Saktësia (korrektësia dhe saktësia) e metodave dhe rezultateve të matjes. Pjesa 3. Treguesit e ndërmjetëm të saktësisë së një metode standarde të matjes
GOST R ISO 5725-4-2002 Saktësia (korrektësia dhe saktësia) e metodave dhe rezultateve të matjes. Pjesa 4. Metodat bazë për përcaktimin e korrektësisë së një metode standarde të matjes
GOST R ISO 5725-6-2002 Saktësia (korrektësia dhe saktësia) e metodave dhe rezultateve të matjes. Pjesa 6: Përdorimi i vlerave të saktësisë në praktikë
RMG 54-2002 Sistemi shtetëror për sigurimin e uniformitetit të matjeve. Karakteristikat e instrumenteve të kalibrimit për matjen e përbërjes dhe vetive të substancave dhe materialeve. Metodologjia për kryerjen e matjeve duke përdorur mostra standarde
RMG 60-2003 Sistemi shtetëror për sigurimin e uniformitetit të matjeve. Përzierje të certifikuara. Kërkesat e përgjithshme të zhvillimit
RMG 61-2010 Sistemi shtetëror për sigurimin e uniformitetit të matjeve. Treguesit e saktësisë, korrektësisë, saktësisë së metodave të analizës kimike sasiore. Metodat e vlerësimit
RMG 62-2003 Sistemi shtetëror për sigurimin e uniformitetit të matjeve. Sigurimi i efektivitetit të matjeve në kontrollin e procesit. Vlerësimi i gabimit të matjes me informacion fillestar të kufizuar
RMG 63-2003 Sistemi shtetëror për sigurimin e uniformitetit të matjeve. Sigurimi i efektivitetit të matjeve në kontrollin e procesit. Ekzaminimi metrologjik i dokumentacionit teknik
RMG 64-2003 Sistemi shtetëror për sigurimin e uniformitetit të matjeve. Sigurimi i efektivitetit të matjeve në kontrollin e procesit. Metodat dhe metodat për rritjen e saktësisë së matjes
RMG 76-2004 Sistemi shtetëror për sigurimin e uniformitetit të matjeve. Kontrolli i brendshëm i cilësisë së rezultateve të analizave kimike sasiore.
PMG 44-2001 Rregullat për standardizimin ndërshtetëror. Procedura për njohjen e metodave të matjes
PMG 96-2009 Sistemi shtetëror për sigurimin e uniformitetit të matjeve. Rezultatet dhe karakteristikat cilësore të matjeve. Format e prezantimit
R 50.2.008-2001 Sistemi shtetëror për sigurimin e uniformitetit të matjeve. Metodat e analizës kimike sasiore. Përmbajtja dhe procedura e ekzaminimit metrologjik
R 50.2.028-2003 Sistemi shtetëror për sigurimin e uniformitetit të matjeve. Algoritme për ndërtimin e karakteristikave të kalibrimit të instrumenteve për matjen e përbërjes së substancave dhe materialeve dhe vlerësimin e gabimeve (pasigurive) të tyre. Vlerësimi i gabimit (pasigurisë) të karakteristikave lineare të kalibrimit duke përdorur metodën e katrorëve më të vegjël
R 50.2.060-2008 Sistemi shtetëror për sigurimin e uniformitetit të matjeve. Futja e metodave të standardizuara për analizat kimike sasiore në laboratorë. Konfirmimi i pajtueshmërisë me kërkesat e përcaktuara
Shënim - Kur përdorni këto rekomandime, këshillohet të kontrolloni efektin e dokumenteve të referencës dhe klasifikuesve në sistemin e informacionit publik - në faqen zyrtare të Agjencisë Federale për Rregullimin Teknik dhe Metrologjinë në internet ose duke përdorur indeksin vjetor të informacionit "Standardet Kombëtare “, i cili u publikua në 1 janar të vitit aktual, dhe sipas publikimeve të indeksit mujor të informacionit “Standardet Kombëtare” për vitin aktual. Nëse zëvendësohet një dokument i referuar të cilit i është dhënë një referencë pa datë, rekomandohet që të përdoret versioni aktual i atij dokumenti, duke marrë parasysh çdo ndryshim të bërë në atë version. Nëse zëvendësohet një dokument referimi, të cilit i është dhënë një referencë me datë, rekomandohet përdorimi i versionit të këtij dokumenti me vitin e miratimit (pranimit) të treguar më sipër. Nëse, pas miratimit të këtyre rekomandimeve, bëhet një ndryshim në dokumentin e referuar, të cilit i është bërë një referencë me datë që ndikon në dispozitën e përmendur, rekomandohet që kjo dispozitë të zbatohet pa marrë parasysh atë ndryshim. Nëse dokumenti i referencës anulohet pa zëvendësim, atëherë dispozita në të cilën jepet një referencë për të rekomandohet të zbatohet në pjesën që nuk ndikon në këtë referencë.
3 Termat dhe përkufizimet
Këto rekomandime përdorin terma sipas GOST R 8.563, GOST R 52361, GOST ISO 9000, GOST R ISO 5725-1, PMG 96, RMG 61, si dhe termat e mëposhtëm me përkufizimet përkatëse:
3.1 analiza sasiore kimike; QCA: Përcaktimi sasior eksperimental në objektin e analizës (substanca, materiali) i përmbajtjes (përqendrimi në masë, fraksioni masiv, fraksioni vëllimor etj.) i një ose më shumë përbërësve me metoda kimike, fiziko-kimike, fizike.
Shënim - Rezultati i QCA është përmbajtja e përcaktuar e një përbërësi të substancës në një kampion, e shprehur në njësi të sasive fizike të miratuara për përdorim në vend, duke treguar karakteristikat e gabimit (pasigurisë) ose vlerësimet e tyre statistikore. Rezultati QCA është një lloj rezultati i matjes.
3.2 metodat e analizës sasiore kimike; MKHA: Një grup operacionesh të përshkruara në mënyrë specifike, zbatimi i të cilave siguron rezultatet e një analize kimike sasiore me tregues të saktësisë së përcaktuar.
Shënime
1 Teknika sasiore e analizës kimike është një lloj teknikë matëse.
2. Si karakteristikë e matur merret përmbajtja e një ose më shumë përbërësve të objektit të analizës.
Shënim - Si tregues i saktësisë së teknikës së matjes, karakteristikat e gabimit të matjes mund të përdoren në përputhje me , treguesit e pasigurisë në përputhje me *, treguesit e saktësisë në përputhje me GOST R ISO 5725-1.
________________
* Shih seksionin e Bibliografisë, në vijim. - Shënim i prodhuesit të bazës së të dhënave.
3.4 Treguesi i saktësisë MCHA: Një tregues i saktësisë së matjes i vendosur për çdo rezultat QCA të marrë në përputhje me kërkesat dhe rregullat e një ICA të caktuar.
Shënim - Vlerat e treguesit të saktësisë mund t'i caktohen çdo rezultati të QCA të marrë në përputhje me kërkesat dhe rregullat e rregulluara në dokumentin e MCA.
3.5 Standardi i saktësisë së matjes: Vlerat e indeksit të saktësisë të lejuara për qëllime të caktuara matjeje.
3.6 Vleresimi MKHA: Një procedurë e dokumentuar për konfirmimin e përshtatshmërisë së MCHA për të arritur qëllimet e saj të synuara, duke përfshirë ekzaminimin dhe sigurimin e provave objektive që kërkesat specifike për përdorimin specifik të synuar të teknikës janë përmbushur.
3.7 Kërkesat metrologjike për MKHA: Kërkesat për karakteristikat (parametrat) e procedurës së matjes të parashikuara nga IKHA që ndikojnë në rezultatet dhe treguesit e saktësisë, si dhe kushtet në të cilat këto karakteristika (parametra) duhet të sigurohen.
3.8 Faktorët ndikues të kampionit: Komponentët ndërhyrës dhe vetitë (faktorët) e tjerë të kampionit që ndikojnë në rezultatin dhe vlerën e treguesit të saktësisë së matjes.
3.9 Faktorët ndikues të teknikës: Faktorët vlerat e të cilëve përcaktojnë kushtet për kryerjen e matjeve sipas MKHA, duke ndikuar në rezultatin dhe vlerën e treguesit të saktësisë së matjes.
4 Dispozitat e përgjithshme
4.1 MKHA zhvillohen dhe përdoren për të siguruar matjet e treguesve të përbërjes dhe vetive të substancave, materialeve, objekteve të rregullimit teknik, objekteve biologjike dhe të tjera që i nënshtrohen kontrollit analitik, në përputhje me kërkesat e përcaktuara metrologjike për matjet, duke përfshirë kërkesat për saktësinë e matjes.
4.2 Kërkesat metrologjike për matjet e kryera gjatë kontrollit analitik përcaktohen duke marrë parasysh specifikat e objekteve që kontrollohen dhe qëllimet e përdorimit të rezultateve të matjes.
4.3 Kërkesat metrologjike për matjet e kryera gjatë kontrollit analitik përfshijnë kërkesat për:
- lloji dhe karakteristikat e vlerës së matur (treguesi);
- njësia e vlerës së matur (treguesi);
- diapazoni i matjeve të një vlere (treguesi);
- saktësia e matjes;
- sigurimin e gjurmueshmërisë së rezultateve të matjeve;
- për kushtet e matjeve;
- në numrin e shifrave si rezultat i matjeve (rrumbullakimi i rezultateve të matjes) - nëse është e nevojshme.
4.4 Për MKHA në lidhje me sferën e rregullimit shtetëror për sigurimin e uniformitetit të matjeve, në përputhje me autoritetet ekzekutive federale përcaktojnë kërkesat e detyrueshme metrologjike për matjet, duke përfshirë treguesit e saktësisë së matjes.
MKHA, që synon, sipas , të konfirmojë përputhjen e objekteve të rregullimit teknik me kërkesat e rregulloreve teknike, duhet të sigurojë gjithashtu kërkesa të detyrueshme për sa i përket pajtueshmërisë:
- sasitë (treguesit) e matur të objektit të kontrolluar të rregullimit teknik dhe listën e treguesve të sigurisë të vendosura në të;
- njësitë matëse sipas njësive IKHA të sasive të përcaktuara nga rregulloret teknike;
- diapazoni i matjes sipas niveleve të përcaktuara (të pranueshme) të treguesve të sigurisë të objekteve të rregullimit teknik nga IKHA;
- vlerat e treguesve të saktësisë MKHA me standardet e saktësisë së matjes të përcaktuara nga rregulloret teknike (nëse ka).
Gjatë zhvillimit të një MKHA, kërkesa shtesë metrologjike mund të përcaktohen nga klienti (zhvilluesi).
4.5 Për pajisjet mikrokimike që nuk lidhen me fushën e rregullimit shtetëror për të siguruar uniformitetin e matjeve, kërkesat metrologjike për matjet përcaktohen nga klienti (zhvilluesi) i metodologjisë.
4.6 Zhvillimi i MKHA kryhet në bazë të planeve, programeve kombëtare të standardizimit (industrisë), planeve për modernizimin e prodhimit të organizatës, etj., Në varësi të qëllimit dhe fushës së aplikimit të tij.
4.7 Faza përfundimtare në zhvillimin e MKHA të përdorur në fushën e rregullimit shtetëror për sigurimin e uniformitetit të matjeve është certifikimi i tij. Faza përfundimtare në zhvillimin e MKHA, e cila nuk synohet të përdoret në fushën e rregullimit shtetëror për sigurimin e uniformitetit të matjeve, është vërtetimi ose certifikimi i tij, i kryer në baza vullnetare.
4.8 Dokumenti për MKHA është zhvilluar në përputhje me kërkesat e GOST R 8.563, këto rekomandime dhe procedurën e vendosur për gradën përkatëse të dokumentit në fushën e standardizimit, i cili përfshin miratimin e një MKHA specifike.
4.9 Certifikimi MKHA kryhet në përputhje me procedurën e përcaktuar nga GOST R 8.563 dhe këto rekomandime. Certifikimi i MKHA në lidhje me sferën e rregullimit shtetëror për sigurimin e uniformitetit të matjeve kryhet nga persona juridikë dhe sipërmarrës individualë të akredituar siç duhet për të kryer punë për certifikimin e metodave të matjes në përputhje me qëllimin e aprovuar të akreditimit të tyre.
4.10 Vlerësimi i MKHA kryhet nga zhvilluesi i tij ose, në emër të tij, nga një organizatë e palës së tretë kompetente në fushën e mbështetjes metrologjike të KKhA në përputhje me këto rekomandime.
4.11 Përdorimi i MKHA në një laborator specifik që nuk është zhvilluesi i MKHA duhet të paraprihet nga një procedurë për verifikimin (zbatimin) e tij, duke konfirmuar fizibilitetin e tij në kushtet e këtij laboratori me tregues të saktësisë së përcaktuar.
4.12 MKHA përdoren në përputhje të plotë me qëllimin dhe qëllimin e tyre, të cilat janë të rregulluara në dokumentin e miratuar për MKHA.
, zakonisht zgjat jo më shumë se disa minuta. [email i mbrojtur], do ta kuptojmë.
ANALIZA KIMIKE KUANTITATIVE, përcaktimi i përmbajtjes sasiore të përbërësve të substancës së analizuar; një nga llojet kryesore të analizave kimike. Në bazë të natyrës së grimcave që përcaktohen, dallohen analiza e izotopit, analiza elementare, analiza molekulare, analiza fazore, analiza e grupeve strukturore (funksionale) dhe lloje të tjera të analizave. Përmbajtja e përbërësit të përcaktuar (analitit) karakterizohet nga këto sasi: sasia e substancës, masa, fraksioni masiv, fraksioni mol, përqendrimi, raportet molare ose masive të përbërësve. Karakteristika kryesore është sasia e substancës (v, mol). Më shpesh, pjesa masive e analitit (ω, %) përcaktohet në përpjesëtim me sasinë e substancës.
Analiza kimike sasiore është një lloj matjesh indirekte (shiko artikullin Metrologjia e analizave kimike). Analiza kimike sasiore është thelbësisht e ndryshme nga matjet konvencionale në mungesë të një njësie standarde të sasisë së një substance (nishan). Përveç kësaj, në analizën sasiore kimike, fazat jomatëse (marrja e mostrave, përgatitja e kampionit, identifikimi) luajnë një rol të rëndësishëm, prandaj gabimi i rezultatit të analizës është më i lartë se gabimi total i matjeve fillestare (masa, vëllimi, etj.) . Arritja e uniformitetit të matjeve në analizat kimike sasiore është e vështirë dhe arrihet në mënyra specifike - duke përdorur mostra të përbërjes standarde, si dhe duke krahasuar rezultatet e marra në laboratorë të ndryshëm.
Për të kryer analiza sasiore kimike, përdoren metoda kimike, fiziko-kimike, fizike, si dhe biokimike dhe biologjike. Rëndësia e tyre relative ndryshonte: në shekujt 18 dhe 19, gravimetria dhe titrimetria ishin ato kryesore, në mesin e shekullit të 20-të - analiza spektrale, analiza fotometrike dhe metoda elektrokimike e analizës. Në kapërcyellin e shekujve 20 dhe 21, kromatografia, llojet e ndryshme të spektroskopisë dhe spektrometria masive luajnë një rol kryesor. Bazat e përgjithshme teorike dhe metrologjike të analizave kimike sasiore po zhvillohen me shpejtësi, metodat kimiometrike kanë filluar të përdoren, kompjuterizimi dhe automatizimi i analizave vazhdon dhe vëmendja ndaj aspekteve ekonomike po rritet.
Teknika e analizës specifikon metodën e zgjedhur dhe rregullon sekuencën, metodat dhe kushtet për kryerjen e të gjitha operacioneve kur analizohen objektet e një lloji të njohur në komponentë të specifikuar. Analiti duhet të zbulohet më parë dhe të identifikohet me metoda cilësore të analizës kimike. Këshillohet që paraprakisht të dini përmbajtjen e përafërt të analitit, si dhe substancat që mund të ndërhyjnë në analizë. Teknika karakterizohet nga kufiri i poshtëm i përmbajtjes së zbulueshme (LLC), domethënë përmbajtja minimale e analitit në të cilin gabimi relativ i analizës me një probabilitet prej 0.95 mbetet nën kufirin e specifikuar. Në mënyrë tipike, OJQ-të është një rend i madhësisë më i lartë se kufiri i zbulimit - përmbajtja minimale e analitit që kërkohet për zbulimin e tij duke përdorur një metodë të caktuar me një besueshmëri të caktuar. Ekzistojnë gjithashtu kufij të sipërm për përmbajtjen e përcaktuar.
Shumica e metodave të analizës kimike sasiore përfshijnë fazat e mëposhtme: grumbullimi i mostrës, përgatitja e kampionit (bluarja, zbërthimi, shpërbërja, ndarja ose maskimi i substancave ndërhyrëse, shndërrimi i analitit në një formë të re), matja e sinjalit analitik, llogaritja e analitit. përmbajtjen. Disa teknika (për shembull, ato që përdorin sensorë kimikë ose metoda testimi të analizës kimike) nuk kërkojnë marrjen e mostrave ose përgatitjen e mostrës. Për të llogaritur përmbajtjen e analitit, matet sinjali analitik (I) - një sasi fizike e lidhur funksionalisht me përmbajtjen e analitit në kampion (në metodat gjysmë sasiore sinjali vlerësohet vizualisht). Natyra e sinjalit analitik është e ndryshme: në gravimetri është masa e produktit të reaksionit, në titrimetri është vëllimi i titrantit, në potenciometri është potenciali i elektrodës, në analizën spektrale të emetimit atomik është intensiteti i rrezatimit në një gjatësi vale të caktuar. Matja e sinjalit analitik shpesh kombinohet me një reaksion kimik (metodat fiziko-kimike të analizës) ose me ndarjen e komponentëve (metodat hibride të analizës).
Llogaritja e përmbajtjes së analitit (c) zakonisht kërkon njohuri për karakteristikën e kalibrimit - një varësi e formës I = f(c). Në metodat relative të analizës sasiore kimike (shumica e metodave), kjo varësi vendoset duke përdorur mostra referencë për të cilat dihet saktësisht përmbajtja e analitit dhe sinjalet analitike maten me të njëjtat mjete dhe në të njëjtat kushte si në analizat e mëvonshme. Në metodat absolute (për shembull, gravimetria, titrimetria, kulometria), mostrat e referencës zakonisht nuk përdoren, dhe karakteristikat e kalibrimit merren në bazë të informacionit të përgjithshëm kimik (stikiometria e reaksionit, ligji i ekuivalentëve, ligji i Faradeit, etj.).
Rezultatet e analizës sasiore kimike i nënshtrohen përpunimit matematik, i cili përfshin refuzimin e gabimeve të mëdha, vlerësimin e përputhshmërisë së rezultateve të analizave të përsëritura, mesataren e tyre për të zvogëluar ndikimin e gabimeve të rastësishme, përjashtimin e gabimeve sistematike, llogaritjen e një besimi. intervali në të cilin me probabilitet P (zakonisht P = 0.95) duhet të merret përmbajtja aktuale e analitit. Gjatë përpunimit të rezultateve të analizave sasiore kimike, duke i krahasuar ato me njëra-tjetrën ose me standardet teknike, merret parasysh shpërndarja statistikore e rezultateve të analizave të përsëritura.
Gjatë zgjedhjes dhe vlerësimit të metodave për analizën sasiore kimike, saktësi e lartë (gabimet e rastësishme dhe sistematike duhet të jenë sa më të vogla të jetë e mundur), ndjeshmëri e lartë (e karakterizuar nga pjerrësia e karakteristikës së kalibrimit dl/de), mungesa ose qëndrueshmëria e sfondit (sinjali që del në mungesë të analitit), selektivitet i lartë (sinjali nuk duhet të varet nga përmbajtja e përbërësve të tjerë të kampionit), shpejtësia (kohëzgjatja e analizës duhet të jetë sa më e shkurtër). Karakteristikat e tjera të teknikës janë gjithashtu të rëndësishme (pesha e mostrës, kostoja dhe kompleksiteti i pajisjeve, intensiteti i punës së analizës, mundësia e automatizimit të analizës, regjistrimi i vazhdueshëm i sinjalit, përcaktimi i njëkohshëm i një numri analitesh). Analiza e vazhdueshme e automatizuar sasiore kimike është e rëndësishme për kontrollin efektiv të procesit, monitorimin e mjedisit, etj.
Lit.: Bazat e kimisë analitike: Në 2 libra. / Redaktuar nga Yu. A. Zolotov. M., 2004; Zolotov Yu. A., Vershinin V. I. Historia dhe metodologjia e kimisë analitike. botimi i 2-të. M., 2008.
Laboratori ynë ofron një gamë të gjerë analizash të nevojshme gjatë kryerjes së punës së mëposhtme:
Monitorimi i mjedisit
· Certifikimi i mbetjeve (zhvillimi i pasaportës së mbetjeve të rrezikshme)
Përcaktimi i përbërjes përbërëse të mbetjeve industriale
· Llogaritja e klasës së rrezikut të mbetjeve
· Analiza e ujit, ajrit, produkteve dhe shumë të tjera.
Kur krijoni një pasaportë për mbetje të rrezikshme, është e nevojshme të përcaktohet përbërja e mbetjeve. Një dokument i detyrueshëm për miratimin e pasaportës së mbetjeve është një protokoll QCA (analizë kimike sasiore), i cili bëhet nga laboratori ynë, i cili është i akredituar për këtë lloj aktiviteti. Protokolli i analizës kimike hartohet pasi mostra të jetë analizuar dhe përmban informacion në lidhje me përbërjen përbërëse të mbetjeve.
Përbërja tregohet në mg/kg lëndë e thatë dhe në % e lëndës së thatë. Protokolli QCA gjithashtu përmban informacione në lidhje me dokumentet rregullatore mbi metodologjinë e matjes. Për më tepër, protokolli për analizën sasiore kimike të mbetjeve të rrezikshme përmban informacione për një person juridik ose sipërmarrës individual (emri i organizatës dhe adresa ligjore), si dhe informacione për laboratorin që ka analizuar kampionin e mbetjeve të rrezikshme.
Gjatë përgatitjes së dokumenteve për marrjen e licencës për kryerjen e aktiviteteve për grumbullimin, përdorimin, neutralizimin, transportimin, asgjësimin e mbetjeve të klasave të rrezikut I-IV, kërkohen edhe protokollet KHA për mbetjet e rrezikshme. Në këtë rast, protokollet CCA përdoren për të treguar informacion në lidhje me përbërjen përbërëse të mbetjeve të klasave të rrezikut I-IV të deklaruara në licencë.
Gjatë kryerjes së QCA, është shumë e rëndësishme të merret parasysh vlerësimi i treguesve të cilësisë së metodave të analizës kimike sasiore (QCA).
Mbrojtja e mjedisit nga ndikimi në rritje i kimikateve po merr vëmendje në rritje në të gjithë botën. Në vendin tonë, në bazë të Ligjit të Federatës Ruse "Për sigurimin e uniformitetit të matjeve", mbrojtja e mjedisit bie në fushën e kontrollit dhe mbikëqyrjes metrologjike shtetërore.
Baza e të gjitha masave për parandalimin ose reduktimin e ndotjes së mjedisit është kontrolli i përmbajtjes së substancave të dëmshme. Monitorimi është i nevojshëm për të marrë informacion rreth nivelit të ndotjes. Vlerësimi i ndotjes së objekteve mjedisore është përqendrimi maksimal i lejuar (MPC). Përqendrimet maksimale të lejuara të normalizuara duhet të formulojnë kërkesat për saktësinë e kontrollit të ndotjes dhe të rregullojnë nivelin e kërkuar të mbështetjes metrologjike për gjendjen e mjedisit.
Analiza kimike sasiore (QCA) është një përcaktim eksperimental i masës ose pjesës vëllimore të një ose më shumë komponentëve në një kampion duke përdorur metoda fizike, kimike dhe fiziko-kimike.
CCA është mjeti kryesor për të siguruar besueshmërinë e rezultateve të marra nga analiza e objekteve mjedisore.
E veçanta e QCA është se matet përbërja e sistemeve shumëkomponente. Matja e përbërjes është e ndërlikuar nga efektet e ndikimit të ndërsjellë të përbërësve, gjë që përcakton kompleksitetin e procedurës së analizës kimike. Karakteristikë e analizës si proces matës është se komponenti që përcaktohet, i shpërndarë në matricën e mostrës, është i lidhur kimikisht me përbërësit e matricës.
Rezultati i matjes dhe treguesi i saktësisë së tyre mund të ndikohen edhe nga faktorë të tjerë fiziko-kimikë të kampionit. Kjo çon në nevojën:
së pari, normalizimi i sasive ndikuese për secilën teknikë,
së dyti, përdorimi i substancave të certifikuara që janë adekuate me mostrat e analizuara (në fazën e monitorimit të saktësisë së rezultateve të matjeve).
Qëllimi kryesor i mbështetjes metrologjike për matjet në monitorimin dhe kontrollin mjedisor është të sigurojë uniformitetin dhe saktësinë e kërkuar të rezultateve të matjes së treguesve të ndotjes.
Në punën e shumëanshme dhe komplekse për garantimin e uniformitetit të matjeve në vend, vendi më i rëndësishëm i jepet zhvillimit dhe certifikimit të teknikave të matjes (MVI). Kjo dëshmohet mjaft qartë nga fakti se Ligji i Federatës Ruse "Për sigurimin e uniformitetit të matjeve" përfshin një nen të veçantë 9, i cili thotë: "Matje duhet të kryhen në përputhje me teknikat e matjes të certifikuara siç duhet".
Në lidhje me prezantimin e GOST R ISO 5725-2002, janë bërë ndryshime në standardin shtetëror të Federatës Ruse GOST R 8.563-96 "GSI. Metodat e matjes", i cili përcakton procedurën për zhvillimin dhe certifikimin e metodave të matjes, duke përfshirë metodat e analizës sasiore kimike (QCA). Sipas kërkesave të këtij standardi, organizatat duhet të kenë lista dokumentesh për metodat QCA të përdorura në fushat e kontrollit dhe mbikëqyrjes shtetërore metrologjike në një organizatë të caktuar, si dhe plane për anulimin dhe rishikimin e dokumenteve për metodat QCA që nuk plotësojnë kërkesat e standardit. Përveç kësaj, këto plane duhet të parashikojnë certifikimin dhe, nëse është e nevojshme, standardizimin e teknikave të CA.
Gjashtë standardet GOST R ISO 5725-2002 përcaktojnë në detaje dhe në mënyrë specifike (me shembuj) dispozitat dhe përkufizimet bazë të treguesve të saktësisë së metodave të matjes (MMI) dhe rezultateve të matjes, metodat për vlerësimin eksperimental të treguesve të saktësisë dhe përdorimin e vlerave të saktësisë. në praktikë. Ju duhet t'i kushtoni vëmendje terminologjisë së re të paraqitur në standardin GOST R ISO 5725.
Në përputhje me GOST R 5725-1-2002 - 5725-6-2002, tre terma përdoren për të përshkruar saktësinë e analizës kimike: saktësi, korrektësi dhe saktësi.
Saktësia është shkalla e afërsisë me njëra-tjetrën e rezultateve të pavarura të matjeve të marra në kushte specifike të përcaktuara. Kjo karakteristikë varet vetëm nga faktorë të rastësishëm dhe nuk lidhet me vlerën e vërtetë ose vlerën e pranuar të referencës.
Saktësia është shkalla e afërsisë së rezultatit të analizës me vlerën e vërtetë ose të pranuar të referencës.
Një vlerë referencë është një vlerë që shërben si një vlerë konsistente. Si vlerë referencë mund të merret sa vijon:
· vlera teorike ose e vendosur shkencërisht;
· Vlera e certifikuar e CO;
· Vlera e certifikuar e përzierjes (AC);
· pritshmëria matematikore e karakteristikës së matur, d.m.th. vlera mesatare e një grupi të caktuar të rezultateve të analizës.
Ndryshueshmëria e rezultatit të një analize kimike mund të ndikohet nga faktorë të ndryshëm: koha (intervali kohor midis matjeve), kalibrimi, operatori, pajisjet, parametrat mjedisorë.
Në varësi të faktorëve ndikues, saktësia e rezultateve të analizës përfshin:
· preciziteti i analizës në kushtet e përsëritshmërisë - kushtet në të cilat rezultatet e analizës merren duke përdorur të njëjtën metodë në të njëjtin laborator, nga i njëjti operator duke përdorur të njëjtat pajisje, pothuajse njëkohësisht (përcaktime paralele);
· preciziteti i analizës në kushtet e riprodhueshmërisë - kushtet në të cilat rezultatet e analizës merren duke përdorur të njëjtën metodë në laboratorë të ndryshëm, që ndryshojnë nga faktorë të ndryshëm (kohë të ndryshme, operator, kushte mjedisore);
· Preciziteti intralaborator i analizës - kushtet në të cilat rezultatet e analizës merren duke përdorur të njëjtën metodë në të njëjtin laborator me ndryshime në faktorë të ndryshëm (koha, operatori, grupe të ndryshme reagentësh, etj.).
Një masë e saktësisë është devijimi standard (RMS):
r - devijimi standard i përsëritshmërisë;
R - devijimi standard i riprodhueshmërisë;
Rl - devijimi standard i saktësisë brenda laboratorit).
Devijimi standard karakterizon përhapjen e çdo rezultati nga një seri vëzhgimesh në lidhje me rezultatin mesatar të analizës () dhe shënohet me S.
Mostra S llogaritet duke përdorur formulën:
ku i është rezultati i përkufizimit i;
- mesatarja aritmetike e rezultateve të përcaktimeve paralele;
N është numri i përkufizimeve paralele.
Vlerësimi është bërë duke përdorur mostrën e devijimit standard S ~ S,
ku është grupi i përgjithshëm i rezultateve të matjes.
Karakteristikat cilësore të metodave dhe rezultateve të analizës janë: saktësia, përsëritshmëria, saktësia brenda laboratorit, riprodhueshmëria, korrektësia.
Është e rëndësishme që laboratori të vlerësojë cilësinë e rezultateve analitike të marra duke përdorur teknikën për një periudhë të gjatë kohore. Kur grumbullohet material statistikor bazuar në rezultatet e kontrollit brenda laboratorit, është e mundur, në përputhje me GOST R ISO 5725-6, RMG 76-2004, të monitorohet qëndrueshmëria e devijimit standard (RMSD) të përsëritshmërisë, devijimi standard. (RMSD) me saktësi të ndërmjetme, treguesi i saktësisë duke përdorur kartat Shewhart. Kontrolli i stabilitetit kryhet për çdo tregues përbërjeje të analizuar në laborator në përputhje me metodologjinë e përdorur. Për më tepër, kontrolli i qëndrueshmërisë së saktësisë kryhet vetëm për ata tregues për të cilët ka mjete kontrolli që janë mjaftueshëm të qëndrueshme me kalimin e kohës në formën e zgjidhjeve GSO, OSO, SOP, AS ose kalibruese.
Në përputhje me algoritmin e zgjedhur për kryerjen e procedurave të kontrollit, merren rezultatet e matjeve të kontrollit dhe formohen procedurat e kontrollit. Lejohet ndërtimi i tabelave të kontrollit më afër fillimit, mesit dhe fundit të diapazonit të përqendrimeve të matura.
Stabiliteti i devijimit standard të përsëritshmërisë, devijimi standard i saktësisë së ndërmjetme dhe treguesi i saktësisë vlerësohet duke krahasuar mospërputhjet e marra gjatë një periudhe të caktuar të rezultateve të analizës së treguesit të kontrolluar në mostër me ato të llogaritura gjatë ndërtimit të kontrollit grafikët me kufijtë e paralajmërimit dhe veprimit. Rezultatet e kontrollit të stabilitetit duke përdorur grafikët e kontrollit Shewhart janë dhënë në GOST R ISO 5725-6.
Teknika e matjes konsiderohet si një grup veprimesh dhe rregullash, zbatimi i të cilave siguron marrjen e rezultateve të matjes me një gabim të njohur. Garancia e gabimit të matjes është tipari kryesor, vendimtar i MVI. Më parë, në përputhje me kërkesat e dokumenteve rregullatore, çdo rezultati të analizës i është caktuar një gabim i llogaritur gjatë një studimi metrologjik të metodës dhe i është caktuar metodës gjatë certifikimit të saj. GOST R ISO 5725-2002 prezanton një koncept shtesë - gabim laboratorik. Kështu, laboratori ka të drejtë të vlerësojë gabimin e tij për çdo MVI, dhe ai nuk duhet të kalojë atë të caktuar dhe, në përputhje me RMG 76-2004, të hartojë një protokoll të treguesve të vendosur të cilësisë së rezultateve të analizës gjatë zbatimit të analizës. teknikë në laborator.
Përveç kësaj, më parë, për të vlerësuar karakteristikat metrologjike të matjeve analitike të përmbajtjes së një komponenti në objektet në studim, mjaftonte të kryhej një eksperiment në laborator. Rregulloret moderne për certifikimin e metodave të analizës kimike sasiore kërkojnë një eksperiment ndërlaboratorik me pjesëmarrjen e të paktën tetë laboratorëve në kushte të njëjta matjeje (të njëjtat metoda, materiale homogjene). Vetëm në studimet metrologjike të metodave që kërkojnë pajisje unike lejohet përpunimi statistikor i rezultateve të një eksperimenti në laborator.
Metoda duhet të tregojë domosdoshmërisht karakteristikat e gabimit dhe vlerat e kufijve të përsëritshmërisë (nëse metoda parashikon përcaktime paralele) dhe riprodhueshmërinë. Në rastin më ekstrem, duhet të tregohet të paktën një nga komponentët e gabimit, ose gabimi total. Nëse nuk është kështu, atëherë metodologjia nuk mund të zbatohet dhe referenca në të nuk lejohet.
Por në të njëjtën kohë, në përputhje me kërkesat e RMG 61-2003, nëse është e pamundur të organizohet një eksperiment në laboratorë të ndryshëm, lejohet të merren të dhëna eksperimentale në një laborator në kushte të saktësisë brenda laboratorit, që ndryshojnë sa më shumë. faktorë të ndryshëm që të jetë e mundur. Në këtë rast, treguesi i riprodhueshmërisë së teknikës së analizës në formën e devijimit standard llogaritet duke përdorur formulën:
R = k·S Rl,
ku SRl është devijimi standard i mostrës së rezultateve të analizës të marra në kushtet e saktësisë brenda laboratorit;
k është një koeficient që mund të marrë vlera nga 1.2 në 2.0.
Në përputhje me GOST R 8.563-2009, metodat që synohen të përdoren në shpërndarjen e kontrollit dhe mbikëqyrjes metrologjike shtetërore duhet të certifikohen dhe të futen në Regjistrin Federal. Institucionet e kualifikuara për certifikim janë:
Instituti Kërkimor Gjith-Rus i Metrologjisë dhe Certifikimit (VNIIMS),
Instituti i Kërkimeve të Metrologjisë Ural (UNIIM),
Instituti Kërkimor Gjith-Rus i Metrologjisë (VNIIM) me emrin. Mendeleev (Qendra për Kërkimin dhe Kontrollin e Cilësisë së Ujit (CIKV, Shën Petersburg),
Instituti Hidrokimik i Shërbimit Federal të Hidrometeorologjisë dhe Monitorimit të Mjedisit, SHA "ROSA" (Moskë).
Instituti i Kërkimeve Shkencore Gjith-Ruse të Metrologjisë dhe Certifikimit (VNIMS) është përgjegjës për regjistrimin shtetëror të metodave të certifikuara dhe për respektimin e të drejtave të autorit të organizatës në zhvillim.
Metodat që nuk përdoren në fushat e kontrollit dhe mbikëqyrjes metrologjike shtetërore janë të certifikuara në mënyrën e përcaktuar në ndërmarrje. Nëse shërbimi metrologjik i një ndërmarrje është i akredituar për të kryer certifikimin e metodave, atëherë mund të kryejë ekzaminim metrologjik të metodave që përdoren në fushën e shpërndarjes së kontrollit dhe mbikëqyrjes metrologjike shtetërore.
Kostoja e kryerjes së shërbimeve tona përcaktohet individualisht
për çdo ndërmarrje, duke lejuar që të merren parasysh të gjitha aspektet në fushën e mbrojtjes së mjedisit
Si të na kontaktoni?
Ne e vlerësojmë reputacionin tonë dhe besimin tuaj
Certifikata që garantojnë cilësi të lartë të shërbimeve
- Certifikata e akreditimit për auditimin mjedisor EAO Nr. N-12-094
- Certifikata SRO nr. 1806.00-2013-7719608182-P-177
- Certifikata e aplikimit të sistemit informativ ligjor "EKOYURS" Nr.EYUS-10309/12
- Certifikata e auditorit Evgeniy Valerievich Tyutyunchenko Nr. N-10-03-12-1000
Dokumenti rregullator për metodën e matjes duhet të rregullojë sa (një ose disa) vëzhgime të vetme duhet të bëhen, metodat e mesatares së tyre (vlera mesatare aritmetike e rezultateve të vëzhgimeve të shumta, devijimi mesatar ose standard) dhe metodat e paraqitjes si matje. rezultati (ose rezultati i testit). Mund të jetë e nevojshme të futen korrigjime standarde (për shembull, të tilla si sjellja e vëllimit të gazit në temperaturë dhe presion normal). Kështu, rezultati i matjeve (testeve) mund të paraqitet si rezultat i llogaritur nga disa vlera të vëzhguara. Në rastin më të thjeshtë, rezultati i matjeve (testeve) është vlera aktuale e vëzhguar).
Sipas “PMG 96-2009 GSI. Rezultatet dhe karakteristikat cilësore të matjeve. Format e paraqitjes”, rezultati i matjes paraqitet si numër me emër ose pa emër. Së bashku me rezultatin e matjes, paraqiten karakteristikat e gabimit të tij ose vlerësimet statistikore të tyre. Paraqitja e rezultateve të matjeve të marra si mesatare aritmetike e rezultateve të vëzhgimeve të shumëfishta shoqërohet me një tregues të numrit të vëzhgimeve dhe intervalit kohor gjatë të cilit ato janë kryer.
Saktësia e rezultateve të analizave kimike. Standardet për monitorimin e saktësisë së rezultatit të matjes së përmbajtjes së komponentit të kontrolluar në një mostër të substancës së analizuar, procedurat dhe shpeshtësia e monitorimit
Sipas GOST R ISO 5725-1-2002 Saktësia (korrektësia dhe saktësia) e metodave dhe rezultateve të matjes. Pjesa 1. Dispozitat dhe përkufizimet bazë":
saktësi –Me shkalla e afërsisë së rezultatit të matjes me vlerën e pranuar të referencës.
vlera e pranuar e referencës - një vlerë që shërben si një vlerë e përputhur për krahasim dhe fitohet si:
a) vlera teorike ose e vendosur e bazuar në parime shkencore;
b) një vlerë të caktuar ose të certifikuar bazuar në punën eksperimentale nga çdo organizatë kombëtare ose ndërkombëtare;
c) një vlerë të rënë dakord ose të kualifikuar bazuar në punën e përbashkët eksperimentale nën drejtimin e një ekipi shkencor ose inxhinierik;
d) pritshmëria matematikore e karakteristikës së matur, domethënë vlera mesatare e një grupi të caktuar të rezultateve të matjes - vetëm kur a), b) dhe c) nuk janë të disponueshme.
Termi "saktësia", kur i referohet një sërë rezultatesh të matjeve (testeve), përfshin një kombinim të komponentëve të rastësishëm dhe një gabim të përgjithshëm sistematik.
drejtë – shkalla e afërsisë së vlerës mesatare të marrë në bazë të një serie të madhe të rezultateve të matjes (ose rezultateve të provës) me vlerën e pranuar të referencës. Shënime: Treguesi i korrektësisë është zakonisht vlera e gabimit sistematik.
gabim sistematik – diferenca midis pritshmërisë matematikore të rezultateve të matjes dhe vlerës së vërtetë (ose në mungesë të saj, referencës së pranuar). Shënime: Vlera e vërtetë e sasisë nuk dihet, përdoret vetëm në studime teorike.
Si komponentë të gabimit sistematik të matjes dallohet gabimi sistematik i papërjashtuar, komponenti i gabimit sistematik të matjes për shkak të papërsosmërisë së zbatimit të parimit të pranuar të matjes, gabimi i kalibrimit të instrumentit matës të përdorur) etj.
saktësi – shkalla e afërsisë me njëra-tjetrën e rezultateve të matjeve të pavarura të marra në mënyrë të përsëritur në kushte specifike të rregulluara. Shënime: Saktësia varet vetëm nga gabimet e rastësishme dhe nuk ka lidhje me vlerën e vërtetë ose të përcaktuar të sasisë së matur. Një masë e saktësisë zakonisht shprehet në terma të pasigurisë dhe llogaritet si devijimi standard i rezultateve të matjes. Më pak saktësi korrespondon me një devijim standard më të madh. “Rezultatet e pavarura të matjeve (ose testeve)” janë rezultatet e marra në një mënyrë që nuk ndikohet nga ndonjë rezultat i mëparshëm i marrë nga testimi i të njëjtit ose të një objekti të ngjashëm. Vlerat sasiore të masave precize varen ndjeshëm nga kushtet e rregulluara. Rastet ekstreme të grupeve të kushteve të tilla janë kushtet e përsëritshmërisë dhe kushtet e riprodhueshmërisë.
përsëritshmëria (sinonim konvergjencës) – saktësi në kushtet e përsëritshmërisë.
kushtet e përsëritshmërisë (konvergjencës).– kushtet në të cilat rezultatet e matjeve (ose testeve) të pavarura merren në mënyrë të përsëritur me të njëjtën metodë në objekte identike testimi, në të njëjtin laborator, nga i njëjti operator, duke përdorur të njëjtat pajisje, brenda një periudhe të shkurtër kohore.
riprodhueshmëria – saktësi në kushtet e riprodhueshmërisë.
kushtet e riprodhueshmërisë – kushtet në të cilat rezultatet e matjes (ose testit) merren në mënyrë të përsëritur të njëjtën metodë, në objekte identike provë, në kohë të ndryshme, në laboratorë të ndryshëm, nga operatorë të ndryshëm, duke përdorur pajisje të ndryshme, por të sjella në të njëjtat kushte matje (temperaturë, presion, lagështi, etj.).
Standardet për monitorimin e saktësisë së rezultatit të matjes janë tregues të përsëritshmërisë (konvergjencës), riprodhueshmërisë dhe korrektësisë së rezultatit të matjes.
Kapitulli 4. Analiza kimike sasiore
Analiza titrimetrike
Analiza sasiore e një substance është përcaktimi (matja) eksperimentale e përmbajtjes së elementeve kimike, përbërjeve ose formave të tyre në substancën e analizuar, e shprehur në formë numerike. Qëllimi i analizës sasiore është përcaktimi i përmbajtjes (përqendrimit) të komponentëve në një kampion, i cili mund të kryhet duke përdorur metoda të ndryshme: kimike, fiziko-kimike, fizike, biologjike.
Metodat kimike përfshijnë gravimetrik (peshë) dhe titrimetrik ose vëllimor llojet e analizave .
Metodat gravimetrike bazuar në të sakta matja e masës përbërësi që përcaktohet, ose një përbërje e lidhur sasiorisht me të me një përbërje të njohur saktësisht.
Nën analiza titrimetrike të kuptojë përcaktimin e përmbajtjes së një lënde nga një sasi e matur e saktë e një reagjenti (masa ose vëllimi) që ka reaguar me përbërësin që përcaktohet në një sasi ekuivalente.
Metodat e analizës kimike sasiore nuk kërkojnë pajisje komplekse dhe kanë saktësi dhe riprodhueshmëri të mirë. Meqenëse gabimi i shumë metodave titrimetrike nuk kalon ± 0,5 ¸ 0,1%, dhe metodat gravimetrike - jo më shumë se 0,1%, këto metoda ende përdoren si metrologjike gjatë kryerjes së certifikimit të metodave të analizës. Megjithatë, ata kanë një sërë disavantazhesh. Më të rëndësishmet janë selektiviteti dhe ndjeshmëria e pamjaftueshme, e cila kërkon përgatitje të kujdesshme të kampionit dhe reagentëve të përdorur.
Për të kryer analiza kimike, përdoren reagentë të kualifikimeve të mëposhtme: h. (i pastër), ch.d.a.– pastër për analizë; klasa e reagentit– kimikisht i pastër; o.s.h.- veçanërisht i pastër. Reagentët e markës kanë përmbajtjen më të ulët të papastërtive o.s.h. Dhe ch.d.a., kurse reagentët janë të kualifikuar h.h..(i pastër) dhe më poshtë nuk janë gjithmonë të përshtatshme për përcaktime sasiore dhe kërkojnë pastrim shtesë.
Cilësia e rezultateve të marra përcaktohet kryesisht nga përzgjedhja e saktë e enëve dhe pajisjeve. Për të kryer analiza sasiore, përdoren një shumëllojshmëri e gjerë qelqi dhe peshoresh laboratorike. Sipas qëllimit të tij ndahet në:
Ø vegla për qëllime të veçanta – përdoret për të kryer një gamë të ngushtë operacionesh. Kjo lloje te ndryshme piknometrash, hidrometra, frigorifere, balona me fund te rrumbullaket, balona Kjeldahl;
Ø enë gatimi për qëllime të përgjithshme – përdoret më shpesh në lloje të ndryshme pune: zierje, titrim, filtrim etj. Kjo epruveta, hinka, gota, balona Erlenmeyer të rrumbullakëta dhe konike me fund të sheshtë, kristalizues, enë Petri, shishe, tharëse(Fig. 4.1 dhe 4.2);
Figura 4.1 – Enë qelqi laboratorike për qëllime të përgjithshme të përdorura në metoda të ndryshme analitike.
Figura 4.2 – enë për përdorim të përgjithshëm: a) shishe qelqi me kapak për peshimin dhe ruajtjen e substancave higroskopike; b) lloje të ndryshme rondele për shpëlarjen e enëve.
Ø gota matëse – përdoret për të matur vëllimet e lëngjeve. Ndahet në pjata matje precize : pipeta (Mohr dhe e graduar), byreta, balona volumetrike Mohr (Fig. 4.3) dhe vegla matëse të pasakta: cilindra të shkallëzuar, gota, gota, balona të shkallëzuara, epruveta të shkallëzuara: cilindrike dhe konike ose në formë gishti (Fig. 4.4).
Figura 4.3 - veglat për matjen e saktë të vëllimit të përdorura për
përzgjedhja e një sasie të caktuar, përgatitja e tretësirës standarde dhe titrimi.
Figura 4.4 - Enët e përdorura për matje të pasaktë të vëllimit
për përgatitjen e tretësirave dhe reagentëve që i nënshtrohen standardizimit
në analizën cilësore.
Për të marrë pjesë në titrim, gjatë precipitimit sasior nga tretësirat, si dhe gjatë përgatitjes së tretësirave standarde për qëllime të ndryshme, përdorni gjithmonë vetëm vegla matëse precize dhe peshore analitike! Enët për matje të pasaktë të vëllimit Dhe peshore teknokimike përdoret: për gatim të standardizuara tretësirat, duke matur vëllimet e tretësirave të përdorura për të ruajtur aciditetin e mjedisit (buferët), duke kryer precipitimin dhe titrimin e alikuotave. Kur punoni me enë matëse, veçanërisht të sakta , është e nevojshme të ruhet pastërtia e saj. Për këtë qëllim, enët para përdorimit shpëlajeni gjithmonë me ujë të distiluar dhe të thatë. E sakta Enët thahen në ajër duke përdorur eter ose alkool, dhe i pasaktë Dhe Qëllimi i përgjithshëm– në tharëse me ngrohje ose në një kabinet tharjeje. Për të eliminuar gabimet gjatë zgjedhjes së pjesëve dhe punës me biretat, ato shpëlahen shtesë me tretësirën që matet.
Një ndryshim në temperaturën e mediumit çon në një gabim matjeje: një mbivlerësim ose nënvlerësim të vëllimit të përcaktuar, dhe për rrjedhojë, përqendrimit të llogaritur. Prandaj, të gjitha veglat matëse kanë një vulë që tregon tyre vëllimi në 20ºС, dhe enët e matjes së saktë - përveç kësaj të kalibruar me ujë të distiluar duke përdorur një bilanc analitik dhe duke korrigjuar densitetin e ujit në një temperaturë të caktuar. Ndonjëherë ka shenja shtesë që tregojnë rezistencën ndaj nxehtësisë dhe rezistencën kimike. Tregohet rezistenca ndaj nxehtësisë së xhamit katror ose rreth mat. Në enët e tilla, lëngjet nxehen dhe zihen në soba dhe djegës me gaz.
Peshorja. Pajisjet që përdoren për të përcaktuar masën e trupave quhen peshore . Në analizën kimike, përdoren dy lloje të bilanceve: teknike dhe analitike. Ato mund të jenë ose mekanike ose elektronike; kanë një filxhan (kuadrant mekanik dhe elektronik) ose dy (peshore filxhan dhe amortizues). Nën duke peshuar kuptojnë krahasimi i masës së një objekti të caktuar me masën e peshave (peshave) të kalibruara ose matja e presionit që ushtron objekti në peshoren për sa i përket njësive të masës. Peshat janë të nevojshme kur punoni në peshore amortizuese ose tepsi, dhe brenda kuadrant dhe elektronik peshore të vetme tepsi peshorja tashmë është e diplomuar në njësi masive.
Shkallët ndryshojnë në klasën e saktësisë dhe kufijtë e matjes. peshore teknike – më pak të sakta dhe përdoren për peshimin e mostrave relativisht të mëdha. Për qëllime kimike, zakonisht përdoren peshore teknike kuadrante ose kupash prej 0,2 - 1 kg (ndonjëherë deri në 5 kg). Saktësia e tyre nuk kalon 0,01 - 20 g Peshore teknike me saktësi 0,1 - 0,01 g të quajtura teknokimike dhe përdoret në laborator për marrjen e mostrave nga 1 deri në 500 g . Në moderne peshore teknike elektronike saktësia e matjes mund të jetë edhe më e lartë: me një peshë maksimale të objektit prej 500 g, ajo varion nga 0,001 g në 0,2 g.
Bilancet analitike përdoren për të përcaktuar me saktësi masën e një kampioni gjatë përgatitjes së solucioneve standarde, kryerjes së matjeve gravimetrike, etj. Saktësia e shkallëve të amortizatorëve është ± 2 × 10 - 4 - 2 × 10 - 5 g, dhe ato elektronike - deri në 2 × 10 - 6 g Mesatarisht, peshore të tilla janë projektuar për një masë maksimale të një objekti prej 50 - 200 g, por peshore me saktësi të shtuar prodhohen gjithashtu për një masë maksimale prej 1 - 20 g, të cilat përdoren në disa lloje të analizave instrumentale, për shembull, spektrale.
Kur punoni në peshore, duhet të ndiqni me përpikëri rregullat për trajtimin e tyre. Instalimi i gabuar ose trajtimi i pakujdesshëm mund të rezultojë në rezultate jo të besueshme dhe të dëmtojë peshoren. Kjo është veçanërisht e rëndësishme të mbani mend kur përdorni balancat elektronike dhe analitike të amortizatorëve.
Treguesit dhe përzgjedhja e tyre
Për të zbuluar pikën e ekuivalencës në analizën titrimetrike, përdorni treguesit(nga lat. tregoj tregojnë, zbulojnë). Treguesit janë reagentë që mund të ndryshojnë ngjyrën e tyre në varësi të ndryshimeve në vetitë e mediumit. Më shpesh këto janë substanca organike me duke ndryshuar ngjyrën në mënyrë të kthyeshme(përjashtim – treguesit e reshjeve).
Jo çdo substancë që ndryshon ngjyrën e saj në varësi të vetive të mediumit është e përshtatshme si tregues titrimi. Për më tepër, treguesit ndryshojnë ngjyrën e tyre pavarësisht nëse pika e ekuivalencës është arritur apo nuk është arritur ende: Faktori përcaktues janë vetëm parametrat mjedisorë. Prandaj është e rëndësishme zgjidhni treguesin e duhur . TE kërkesat e nevojshme Kur zgjidhni një tregues, këto përfshijnë:
Ø indeksi i titrimit pT (intervali i tranzicionit të ngjyrës së treguesit) duhet të vendoset në zonën e kërcimit dhe të jetë sa më afër pikës së ekuivalencës, dhe vlera e gabimit të treguesit nuk mund të kalojë 0,5%;
Ø ngjyra e treguesit- shumë intensive dhe qartë e dukshme në tretësirë edhe me hollim të fortë (për 1 - 2 pika tregues);
Ø ndjeshmëria e substancës treguese ndaj ndryshimeve në vetitë e mjedisit– e lartë, në mënyrë që ndryshimi i ngjyrës të ndodhë me një tepricë minimale të titrantit në tretësirë (nga 1 deri në 2 pika titran);
Ø intervali i tranzicionit- i ngushtë dhe me kontrast të lartë;
Ø treguesi duhet të jetë i qëndrueshëm- të mos dekompozohen në ajër dhe në tretësirë;
Ø substancë treguese- indiferent ndaj tretësirës së titruar ose produkteve të titrimit, d.m.th., reagimet që ndikojnë në rrjedhën e kurbës së titrimit nuk duhet të ndodhin ndërmjet tyre.
Në varësi të vetive të tyre, treguesit klasifikohen sipas numrit tranzicionet (të vetme dhe me shumë kryqëzime) dhe sipas zonës së aplikimit . TE unjuunction i referohet fenolftaleinës (mjedra - e pangjyrë), dhe për shumë kryqëzim– portokalli metil (e verdhë – portokalli dhe portokalli – rozë). Shembuj të treguesve të tjerë me shumë tranzicion janë: a-Naftolbenzeina - dy kalime: jeshile - e verdhë (pH = 0 - 1) dhe e verdhë - blu (pH = 8.4 - 10); Vjollcë metil - tre tranzicione (e verdhë - jeshile, jeshile - blu, blu - vjollcë); Cresol e kuqe - dy tranzicione (e kuqe - e verdhë dhe e verdhë - magenta). Treguesit me shumë tranzicion përfshijnë gjithashtu tregues universal. Ndonjëherë treguesit me shumë tranzicion në titrim përdoren si tregues me një tranzicion nëse ndryshimi i ngjyrës së jo të gjitha tranzicioneve ndodh në një gamë relativisht të ngushtë vlerash ose ato nuk regjistrohen qartë.
Nga Zonat e përdorimit Dallohen grupet e mëposhtme të treguesve:
1. Acid – bazë.
2. Treguesit redoks (treguesit redoks).
3. Metalokromikë (kompleksues).
4. Precipitues.
5. Adsorbimi.
6. Specifike.
7. Të përziera.
8. Lumineshent (fluoreshente) dhe fluoreshente metalik.
9. Nxjerrja.
10. Mbrojtja.
Kjo ndarje është mjaft arbitrare, pasi gjatë titrimit disa parametra që lidhen me njëri-tjetrin shpesh ndryshojnë natyrshëm njëkohësisht. Për shembull, pH dhe potenciali i sistemit E, pH dhe vlera PR (produkti i tretshmërisë). Ekziston gjithashtu një klasifikim më i plotë i treguesve, duke marrë parasysh strukturën e tyre kimike dhe mekanizmin e ndryshimit të ngjyrës, por një klasifikim i tillë është mjaft kompleks dhe nuk do të merret parasysh nga ne.
Teoria e kromoforit (CT)
Ndryshimi i ngjyrës së treguesit nga CT shoqërohet me procese strukturore të kthyeshme (izomerizimi) që ndodhin për shkak të rirregullimeve intramolekulare të grupeve funksionale individuale në molekulë. Secila prej formave strukturore ( tautomerë) është i qëndrueshëm vetëm në një gamë të caktuar vlerash pH ose parametra të tjerë mjedisorë, prandaj shtimi ose heqja e një protoni çon në një ristrukturim të molekulës së treguesit, si rezultat i së cilës shfaqen grupe të reja funksionale përgjegjëse për ngjyrën (kromoforet). ose zhduken. Këto veçori shpjegojnë pse ndryshimi i ngjyrës së një numri treguesish nuk ndodh menjëherë, por zgjatet me kalimin e kohës, pasi shndërrimet tautomerike janë rirregullime intramolekulare, të cilat, ndryshe nga reaksionet jonike (shkëputja), ndodhin më ngadalë.
Grupet funksionale përgjegjëse për ngjyrën e substancës treguese, mori emrin kromomorfe(kromo – ngjyra). Këtu përfshihen: grupi nitro (O = N –); grup azo (– N = N –), disa grupe karbonil të vendosura afër njëri-tjetrit (>C=O).
Grupet funksionale, duke rritur ose stabilizuar ngjyrën tregues quhen auksokromike. Veti të ngjashme zotërojnë: amino grupet (–NH 2) dhe derivatet e aminës; Komponimet që përmbajnë oksigjen dhe azot (–O–CH 3 ; –N(CH 3) 2 ; –N(C 2 H 5) 2), grupe hidrokso (dhurues elektronesh). Ngjyra e treguesit shfaqet më e ndritshme nëse substanca përmban, përveç auksokromike grupe, gjithashtu antiauksokromike grupe (elektrofile) që sigurojnë një zhvendosje në densitetin e elektroneve në molekulë. Për shembull, disa radikale që përmbajnë oksigjen (-NO 2, -NO, -COCH 3) kanë veti elektrofilike. Si shembull, ne japim formulat strukturore të izomerëve tautomerik të një treguesi me një kalim p-nitrofenol(Fig. 4.8)
 |
Figura 4.8 – Struktura e formave tautomere të substancës treguese
(p-nitrofenol), që përmban grupe kromofore dhe auksokrome.
Teoria e kromoforit ka gjithashtu një sërë disavantazhesh, në veçanti:
Ø nuk shpjegon pse ndryshimet e ngjyrave dhe transformimet tautomerike varen nga vlera e pH e mediumit;
Ø si ndryshon pothuajse menjëherë ngjyra e shumicës së treguesve që kanë grupe kromofore, gjë që bie ndesh me mekanizmin e rirregullimit intramolekular;
Ø dhe së fundi, teoria e kromoforit nuk mund të përshkruhet në mënyrë sasiore.
Teoria jon-kromoforike.
Kjo teori kombinoi idetë e teorive jonike (dissociative) dhe kromofore. Sipas teoria jon-kromoforike, treguesit acido-bazikë janë acidet dhe bazat e dobëta, dhe molekulat neutrale dhe format e tyre të jonizuara përmbajnë grupe të ndryshme kromoforike. Në një tretësirë ujore, një molekulë treguese është e aftë ose të dhurojë jone hidrogjeni (acid i dobët) ose t'i pranojë ato (bazë e dobët), ndërsa i nënshtrohet transformimeve tautomerike sipas skemës:
HInd Û H + + Ind - Û H + + Ind - B,
Ku Hind- molekula treguese jojonizuese (acid i dobët, forma tautomerike I); Ind-B- anion i një acidi të fortë që ka një formë tautomere II në gjendje të disociuar (forma bazë II).
Kur pH zvogëlohet (acidifikimi i tretësirës), ekuilibri në sistem zhvendoset në të majtë drejt formës jojonizuese. Hind. Sapo fillon të dominojë, tretësira merr ngjyrën e saj.
Nëse tretësira alkalizohet (pH rritet dhe përqendrimi i H + zvogëlohet), ekuilibri në sistem zhvendoset djathtas dhe forma dominuese bëhet Ind-B, që i jep tretësirës një ngjyrë të ndryshme, karakteristikë e formës kryesore II. Kështu, forma acidike e fenolftaleinës (pH = 8.2) është e pangjyrë, dhe pas kalimit në një mjedis alkalik, formohet një anion i formës bazë tautomerike (pH = 10), me ngjyrë të kuqe-kuq. Midis këtyre formave ekziston një gamë vlerash pH (nga 8.2 në 10), që korrespondon me një ndryshim gradual të ngjyrës së treguesit.
Syri i njeriut është në gjendje të perceptojë ngjyrën e vetëm njërës prej dy formave në një përzierje, me kusht që intensiteti i ngjyrës së tyre të jetë i njëjtë, nëse përqendrimi i njërës prej këtyre formave është afërsisht 10 herë më i lartë se i dyti.
Treguesit.
1. Treguesit acido-bazikë – Këto janë acide ose baza organike të dobëta. Ngjyra e treguesve është e kthyeshme dhe përcaktohet nga vlera e pH e mediumit. Intervali i tranzicionit llogaritet duke përdorur konstantën e disociimit:
pH ind. = – logK a ± 1, ku K a është konstanta e disociimit të treguesit.
Le të shohim një shembull. Konstanta e disociimit të treguesit alizarina e verdhë K a = 10 -11. Le të përcaktojmë intervalin e tranzicionit të treguesit DрН ind:
pH ind. = – log (10 -11)± 1 =11 ±1 Þ DрН ind [(11-1) ¸ (11+1)] = .
Intervali i tranzicionit të treguesit DрН ind = 10 ¸ 12.
2. Treguesit redoks- substanca organike që shfaqin vetitë e agjentëve të dobët oksidues ose reduktues. Ato mund të jenë ose të kthyeshme (difenilaminë) ose të pakthyeshme, ngjyra e të cilave shkatërrohet (e kuqe metil, portokalli metil, ato njihen edhe si tregues acido-bazë). Një ndryshim në ngjyrën e treguesit korrespondon me një reagim të kthyeshëm: Ind + + ne Û Ind; Ku Ind +- oksiduar (Ox), dhe Ind- forma e rivendosur (e kuqe) e treguesit, n- numri i elektroneve në një gjysmëreaksion të caktuar . Ndryshimi redoks potencial (intervali i tranzicionit të treguesit) llogaritur duke përdorur ekuacionin Nernst: DE = E 0 ± 0,059/n,
ku E 0 është potenciali standard redoks për treguesin; n është numri i elektroneve në gjysmëreaksion.
Për shembull: Treguesi Redox difenilamine ka E 0 = + 0,76 V dhe n = 2. Le të përcaktojmë intervalin e kalimit të tij.
Sipas formulës: 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. Metalokromikë (treguesit metalikë)- këto janë ngjyra organike (acide të dobëta) që kanë grupet e tyre kromofore dhe ndryshojnë në mënyrë të kthyeshme ngjyrën e tyre me formimin e një kripe komplekse me katione metalike. Ato përdoren kryesisht në kompleksometri, p.sh. T eriokrom i zi. Për këta tregues, duhet të plotësohet edhe kushti i mëposhtëm: Stabiliteti i kompleksit të substancës së titruar me titrant është më i lartë se ai i komplekseve që formon me treguesin në tretësirë. Intervali i tranzicionit llogaritur me formulën:
DрМе = – logK grup. ± 1, ku Kst është konstanta e qëndrueshmërisë së kompleksit të formuar nga ky tregues me substancën e titruar.
4. Treguesit e reshjeve Grupi i treguesve është i parëndësishëm në përbërje, pasi një precipitat me ngjyrë duhet të formohet në tretësirë menjëherë pas precipitimit pothuajse të plotë të substancës që përcaktohet (përqendrimi i mbetur më pak se 10 -6 mol/dm 3), dhe ka pak substanca të tilla.
Intervali i tranzicionit të treguesit përcaktohet nga vlera e produktit të tretshmërisë (SP) të precipitatit të formuar prej tij:Dp(PR) = – logPR. ± 1.
Treguesit e adsorbimit- këto janë substanca organike , shfaqja e vetive të acideve ose bazave të dobëta, si p.sh eozinë ose fluorescein.
Mekanizmi i veprimit të treguesit të adsorbimit është paraqitur në diagram (Fig. 4.9). Siç mund të shihet nga Figura 4.9, shfaqja e ngjyrës ndodh si rezultat ndryshimet në përbërjen e joneve në sipërfaqen e fazës së shpërndarë(precipitimi ose grimca koloidale) për shkak të proceset e adsorbimit ose desorbimit të joneve tregues. Ky fenomen shpjegohet me ndryshimin e shenjës së ngarkesës elektrostatike në sipërfaqen e grimcave të sedimentit gjatë titrimit. Arsyeja për këtë është se në një tretësirë të nëntitruar, sipërfaqja e precipitatit thith kryesisht jonet e titrueshme që janë pjesë e përbërjes së tij (precipitati AgCl thith jonet e patitruara Cl-) dhe fiton ngarkesën e tyre. Si rezultat, thithja e joneve tregues bëhet e pamundur.
Figura 4.9 – Paraqitja skematike e strukturës së shtresës së sorbuar në sipërfaqen e depozitimit të AgCl të formuar gjatë titrimit të joneve Cl me një tretësirë të AgNO 3.
A - deri në pikën e ekuivalencës(Ionet e CL-së thithen nga sipërfaqja, dhe jonet treguese Ind- mbeten në tretësirë);
b - pas pikës së ekuivalencës(sipërfaqja thith jone Ag + titran, të cilët tërheqin jonet ind - tregues).
Sapo të arrihet pika e ekuivalencës, zgjidhja do të shfaqet tepricë e joneve titran të ngarkuar në mënyrë të kundërt, i cili gjithashtu do të fillojë të grumbullohet pranë sipërfaqes së sedimentit, duke tërhequr jonet tregues nga tretësira. Substanca që rezulton ngjyros sipërfaqen e sedimentit.
5. Treguesit specifikë – Një grup relativisht i vogël treguesish, pasi përdorimi i tyre bazohet në reagime specifike me substancën e titruar. Një tretësirë niseshteje ka këto veti në lidhje me molekulat J 2: formimin e një përbërje blu.
Metodat e titrimit.
Meqenëse jo çdo substancë mund të analizohet drejtpërdrejt nga reagimi me një titran, veçanërisht nëse është i paqëndrueshëm në ajër, janë zhvilluar disa metoda për të zgjidhur probleme të tilla. teknikat (mënyrat) kryerjen e analizave. Ato ju lejojnë të zëvendësoni lidhje të paqëndrueshme, në këto kushte, nga një sasi ekuivalente më e qëndrueshme, e cila nuk i nënshtrohet hidrolizës ose oksidimit. Njihen kryesoret e mëposhtme metodat e analizës titrimetrike:
Ø titrim direkt;
Ø i kthyeshëm;
Ø titrim prapa ose titrim me mbetje;
Ø titrim indirekt ose me zëvendësim (nga zëvendësuesi).
Tabela 4.1 tregon aplikimet e metodave të ndryshme në varësi të llojit të titrimit.
Tabela 4.1 - Zbatimi i llojeve dhe metodave të ndryshme të titrimit.
| emri i metodës | emri i metodës private; (zgjidhje pune) | substanca të përcaktuara me titrim | ||
| e drejtpërdrejtë | e kundërta | indirekte | ||
| Protolitometria | Acidimetria (acidet: HCl) | bazat; kripërat e formuara nga një bazë e fortë dhe një acid i dobët | kripërat e bazave të dobëta dhe acidet e forta; komponimet organike | - |
| Alkalimetria (alkalet: NaOH) | acide; kripërat e formuara nga një bazë e dobët dhe një acid i fortë | - | - | |
| Redoksimetria | Permanganatometria () | agjentët reduktues | agjentët oksidues | substancat që reagojnë me agjentët reduktues |
| Jodometria (dhe) | agjentët reduktues | agjentët reduktues | agjentë oksidues; acidet | |
| Kompleksometria | Kompleksometria (EDTA) | katione që formojnë komplekse me EDTA | katione në përbërje të patretshme në ujë; kationet për të cilat nuk ka tregues | katione që formojnë një kompleks më të qëndrueshëm me EDTA sesa me |
| Metoda e sedimentimit | Argjentometria () | Anionet që formojnë një precipitat | kationet që formojnë një precipitat pak të tretshëm me jone halogjene: , , ; , | - |
Le të shqyrtojmë më në detaje thelbin e metodave të ndryshme të titrimit.
1. Titrim i drejtpërdrejtë konsiston në bashkëveprimin e drejtpërdrejtë të titrantit dhe substancës së titruar. Gjatë procesit të titrimit, një solucion titrant shtohet gradualisht në një pjesë të caktuar ose të peshuar të substancës, vëllimi i së cilës regjistrohet me saktësi në T.E. Një tretësirë pune me përqendrim të njohur përdoret si një titues. Llogaritja e përmbajtjes së substancës në mostër kryhet sipas ligjit të ekuivalentëve:
= (4.1)
ku është numri i ekuivalentëve mole të analitit në kampionin e titruar; A - numri i ekuivalentëve mole të titrantit që reagoi me përbërësin që përcaktohet A.
Përqendrimi i komponentëve A në zgjidhje llogaritet duke përdorur formulën:
(4.2)
ku është përqendrimi molar i ekuivalentit (normalitetit) të tretësirës së titruar (përbërësi që përcaktohet), mol-equiv/l; – vëllimi i një sasie të tretësirës së titruar, ml; – përqendrimi dhe – vëllimi i titrantit në pikën ekuivalente. Gjatë titrimit metoda e mostrave individuale formula (4.2) është shndërruar në shprehjen (4.3):
(4.3)
Metoda përdoret në të gjitha rastet kur nuk ka kufizime. Për shembull, kur analizohen acidet, përcaktimi i ngurtësisë së ujit.
2. Titrimi i kundërt – Ky është një lloj titrimi i drejtpërdrejtë, kur tretësira punuese dhe e titruar ndërrohen. Në këtë rast, ne zgjedhim për analizë pjesë të tretësirës së punës, dhe në T.E. masë titrimin e shpenzuar vëllimi i tretësirës së analizuar. Llogaritjet kryhen në të njëjtën mënyrë si në titrimin e drejtpërdrejtë, duke përdorur formulat (4.2) ose (4.3). Metoda bën të mundur kufizimin e sipërfaqes së një solucioni në kontakt me ajrin duke standardizuar komponime relativisht të paqëndrueshme, të tilla si NaOH.
Titrimi nga zëvendësuesi (indirekt) dhe titrimi me mbetje (i kundërt) në bazë të përdorimit zgjidhje ndihmëse që ndërvepron me përbërësin që përcaktohet. Kjo teknikë ju lejon të analizoni objekte kimikisht të paqëndrueshme ose në mungesë të një treguesi të përshtatshëm.
Në titrim indirektkryejnë fillimisht reaksionin e analitit A me tretësirë ndihmëse NË, dhe më pas titrohet sasi ekuivalente e produktit të reaksionit të formuar ME(zëvendës). Kjo metodë mund të paraqitet si një diagram: A + B C + (t-t), në bazë të së cilës shkruajmë shprehjen për ligjin e ekuivalentëve:
= = . (4.4)
Nga barazia (4.4) rrjedh se = dhe llogaritja mund të kryhet edhe duke përdorur formulat (4.2) dhe (4.3), të përdorura për titrim të drejtpërdrejtë. Për të përfunduar reaksionin, tretësira ndihmëse merret gjithmonë me tepricë të lehtë. Kjo metodë e titrimit zbatohet në iodometri.
Titrimi prapa Gjithashtu Së pari, ndodh një reagim midis substancës që përcaktohet A dhe tretësira ndihmëse e marrë me tepricë NË, por më pas të titruar pjesa e mbetur e tretësirës ndihmëse të pareaguar . Prandaj është e nevojshme të dihet saktësisht përqendrimi zgjidhje ndihmëse NË dhe ai vëllimi, marrë për analizë. Përkufizimi i komponentit A kryhet sipas skemës: A + B B ost + (t-t). Bazuar në kushtet e titrimit, ligji i ekuivalentëve mund të shkruhet si:
– = . (4.5)
Ku marrim:
= - . (4.6)
Nëse të gjitha substancat merren në formën e tretësirave, atëherë formula (4.6) do të marrë formën
(4.7)
Nëse të paktën një nga substancat merret në formë të thatë (masa e tij dihet), atëherë duhet të përdorni shprehjen (4.6) dhe të shkruani vlerën për secilën prej substancave individualisht.
Dhe mënyrat e përgatitjes së tyre.
Në titrimetri përdoren tretësirat përqendrimi i të cilave përcaktohet me ndonjë metodë me një shkallë të lartë saktësie. Zgjidhjet e tilla quhen standard i titruar ose thjesht të titruar . Zgjidhjet janë të klasifikuara nga qëllimi dhe nga mënyra e vendosjes së përqendrimit të tyre.
Sipas qëllimit ato ndahen në mënyrë konvencionale në zgjidhje pune dhe zgjidhjet standardet (primare dhe dytësore).
Punëtorët Këto janë zgjidhje që përdoren drejtpërdrejt në analizë për të përcaktuar përmbajtjen e një substance. Nëse zgjidhja e punës nuk është standarde, atëherë ajo duhet të standardizohet menjëherë para kryerjes së analizës, pasi përqendrimi mund të ndryshojë ndjeshëm gjatë ruajtjes. Përqendrimi i saktë i tretësirës punuese gjendet me titrim tretësirë standarde ose substanca fiksuese (metodë e saktë e peshimit). Kjo vlen, për shembull, për zgjidhje të tilla pune si: NaOH, Na 2 S 2 O 3 × 5H 2 O.
Nën zgjidhje standarde kuptojnë një zgjidhje të titruar që ruan në mënyrë të qëndrueshme përqendrimin e saj gjatë ruajtjes afatgjatë. Qëllimi kryesor i zgjidhjeve standarde - përcaktimi i përqendrimit të saktë të tretësirave punuese dhe të tjera të përdorura në titrim.
Procesi i përcaktimit të përqendrimit të saktë të një tretësire duke e titruar kundrejt një standardi quhet standardizimi.
Me metodën e përcaktimit të përqendrimit dallojnë standardet parësore Dhe zgjidhje të standardizuara .
Zgjidhje të standardizuara - Këto janë solucione, përqendrimi i të cilave përcaktohet sipas një standardi dhe nuk mund të përcaktohet me saktësi paraprakisht. Këto përfshijnë zgjidhje të acideve, alkaleve, kripërave të hidrolizueshme dhe higroskopike, si dhe substancave që mund të reagojnë me oksigjenin atmosferik dhe dioksidin e karbonit. Ka shumë metoda të njohura për përgatitjen e solucioneve të standardizuara. Më shpesh për këtë qëllim përdoren: përgatitja duke përdorur një kampion të përafërt (alkali, kripëra), metodat e hollimit ose përzierjes së tretësirave (acidet, kripërat), metodat e shkëmbimit të joneve (tretësirat e kripës).
Zgjidhjet standarde klasifikohen me metodën e përcaktimit të përqendrimit të tyre . Atje jane: standardet parësore ose tretësirat me titër të përgatitur Dhe standardet dytësore - zgjidhje me një titër të caktuar.
Standardet Primare- këto janë solucione që përgatiten ose me peshimin e saktë të substancës(Fig. 4.10), ose me hollimin e reagentëve të standardizuar të përgatitur posaçërisht - fiksave(Fig. 4.11). Fixanal është një ampulë qelqi e mbyllur e prodhuar nga industria dhe që përmban një sasi rreptësisht të standardizuar të reagentit, e llogaritur zakonisht për 1 litër 0,1 N. zgjidhje.
Përgatitja e tretësirës me goditje precize filloni duke llogaritur masën e tij bazuar në një përqendrim të caktuar (titrin ose normalitetin) dhe vëllimin e balonës. Një kampion i substancës standarde peshohet në një peshore analitike me saktësi 1×10 -4 g dhe transferohet në mënyrë sasiore në një balonë vëllimore, ku shpërndahet me përzierje (Fig. 4.10).
Figura 4.10 – Procedura për përgatitjen e tretësirës parësore
standard për peshimin e saktë: 1 – balonë vëllimore Mohr; 2 – hinkë;
3 – shishe me një mostër të substancës; 4 – shpëlarje me ujë të distiluar;
5 - pipetë ose pikatore.
a – transferimi i një kampioni të substancës në një balonë vëllimore; b – shpëlarja e hinkës;
c – sjellja e vëllimit të tretësirës standarde në shenjë.
Kjo metodë përdoret zakonisht për përgatitjen e tretësirave të kripërave të tilla si boraks (Na 2 B 4 O 7 × 10H 2 O ), K 2 Cr 2 O 7. Sasia e një lënde në një tretësirë gjendet ose sipas vlerës peshën e mostrës së marrë me saktësi(kur e transferoni, duhet ta shpëlani mirë shishen), ose të llogarisni metoda e dallimit, duke përcaktuar peshën e saktë të shishes së peshimit, së pari me një goditje, dhe më pas bosh, pas transferimit të substancës në balonë. Nëse është e nevojshme, përqendrimi i tretësirës rillogaritet duke marrë parasysh masën aktuale të mostrës.
Procedura për përgatitjen e tretësirës me metodën e hollimit nga fiksanali treguar në figurën 4.11. Në mënyrë që standardi i marrë me këtë metodë të jetë i cilësisë së lartë dhe të plotësojë të gjitha kërkesat, është e nevojshme të eliminohet humbja e substancës gjatë hapjes së ampulës dhe transferimit të saj në balonë, si dhe të sigurohet që fragmentet e ampulës të bëjnë të mos bien në zgjidhje. Kjo varet kryesisht nga trajtimi i saktë i ampulës.
Figura 4.11 – Metoda e përgatitjes së tretësirave të standardit primar
metoda e hollimit nga fiksanali: 1 – balonë vëllimore 1L Mohr;
2 – sulmues i poshtëm; 3 – hinkë; 4 – ampulë fiksuese; 5 – sulmuesi i sipërm.
Para përdorimit, ampula duhet të shpëlahet me ujë të distiluar dhe vetëm atëherë të hapet me një goditje të veçantë. Menjëherë pas transferimit të substancës në balonë, duhet ta shpëlani tërësisht ampulën me ujë të distiluar, jo më pak se 6 herë vëllimin e saj. Kjo metodë e përgatitjes së një standardi parësor është më e thjeshtë se përdorimi i mostrave të sakta, por është inferiore në saktësi. Përdoret jo vetëm për të marrë solucione kripërash, por edhe të acideve të ndryshme.
Që për gatim zgjidhje standarde primare vetëm i përshtatshëm vegla matëse precize Dhe bilancet analitike, pastaj dhe te substancat e përdorura për këtë qëllim i nënshtrohen një sërë kërkesash të detyrueshme. Vetëm reagentët që karakterizohen nga:
Ø pastërti të lartë(zakonisht jo më keq se 99,99 – 99,999% - nota analitike dhe kualifikimet e notave speciale);
Ø pajtueshmëri e saktë me përbërjen e formulës dhe peshë molekulare relativisht të lartë;
Ø Stabiliteti gjatë ruajtjes si në formë të ngurtë ashtu edhe në tretësirë(mungesa e proceseve të hidratimit, hidrolizës, oksidimit dhe karbonizimit);
Ø lehtë për t'u përgatitur dhe tretshmëri e mirë;
Ø pakthyeshmëria e reaksionit gjatë standardizimit, selektiviteti;
Ø mundësia e fiksimit të saktë të T.E me çdo metodë.
Standardi dytësor Këto zgjidhje të standardizuara quhen, të cilat janë të qëndrueshme në raft dhe mund të përdoren për standardizimin e solucioneve të tjera.
Standardet dytësore përgatiten si zgjidhje përqendrimi i përafërt me çdo metodë të njohur, dhe para përdorimit - përcaktojnë përqendrimin e tyre të saktë duke u standardizuar kundrejt një standardi primar. Prandaj, gjatë përgatitjes së standardeve dytësore, nuk kërkohet saktësi e lartë në matjen e masës së një substance ose vëllimit të një solucioni, siç është rasti me standardet parësore. Mjaft i përshtatshëm për këtë qëllim peshore teknokimike Dhe vegla matëse të pasakta(cilindra, gota, epruveta të shkallëzuara).
Një shembull i një zgjidhjeje me vetitë standarde dytësore , eshte acid klorhidrik. Tretësirat e tij të holluara mund të ruhen për një kohë të gjatë, deri në 1 muaj ose më shumë, pa një ndryshim të dukshëm në përqendrim. Boraksi, i përdorur në protolitometri për të standardizuar HCl, i referohet standardet parësore dhe përgatitet sipas peshimit të saktë. Ndërsa Tretësirë pune NaOH– nuk i ka fare vetitë e standardit dhe të tij përqendrimi duhet të rivendoset çdo herë që e përdorni.
Dhe aplikimi i tyre në analizë
Po ngarkohet...