Презентация по химии "Теоретические основы методов химического анализа"

• 1 слайд

  ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕТОДОВ ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА
  Степанова Н.Н.
  

• 2 слайд

  Этими методами устанавливают химический состав пищевых продуктов, определяют показатели, характеризующие качество сырья.
  С их помощью можно судить об изменениях, происходящих в пищевых продуктах при транспортировании, хранении и реализации.
  Такие методы основаны на химических реакциях исследуемого вещества с определенными реактивами с использованием приемов весового и объемного анализов.
  

• 3 слайд

  Химическими методами определяют содержание в пищевых продуктах минеральных веществ, воды, сахаров, жиров, а также витаминов и других компонентов.
  В товароведной практике эти методы широко используют для установления соответствия химического состава пищевых продуктов требованиям стандартов.
  

• 4 слайд

  Анализ веществ (материалов):
  Качественный анализ (что это?)
  
  Количественный анализ (сколько этого?)
  

• 5 слайд

  Цель:
  Получение достоверной информации о содержании структурных единиц определенного типа (атомов того или иного элемента, функциональных групп, молекул, индивидуальных веществ) в анализируемом объекте
  

• 6 слайд

  Задачи:
  Обнаружение – установление наличия или отсутствия данного структурного элемента в анализируемом объекте
  Идентификация – установление тождества данного структурного элемента или анализируемого объекта с уже известным
  

• 7 слайд

  Методы качественного анализа:
  Химические
  при помощи качественных химических реакций
  Физические и физико-химические
  при помощи физических приборов
  Сенсорные (органолептические)
  при помощи органов чувств
  (зрение, обоняние, осязание)
  

• 8 слайд

  Сенсорные (органолептические) методы
  

• 9 слайд

  Химические методы
  
  

• 10 слайд

  Требования к качественной аналитической реакции:
  
  Внешний эффект
  Чувствительность
  Селективность
  

• 11 слайд

  КЛАССИФИКАЦИЯ РЕАКЦИЙ
  по степени селективности
  по способу выполнения
  по объему (массе) анализируемой пробы
  по чувствительности
  

• 12 слайд

  Классификация реакций по степени селективности
  ГРУППОВЫЕ
  СЕЛЕКТИВНЫЕ
  ЧАСТНЫЕ
  СПЕЦИФИЧЕСКИЕ
  

• 13 слайд

  Классификация реакций по степени селективности
  Групповая - реакция, в которой реагент образует с целой группой ионов сходные продукты с характерными свойствами
  Пример: раствор HCI осаждает ионы Ag+, Pb2+, [Hg2]2+ в виде труднорастворимых хлоридов белого цвета
  

• 14 слайд

  Классификация реакций по степени селективности
  Характерная (частная) - реакция с реагентом, образующим характерный внешний эффект только с данным ионом. Но этот же реагент способен образовать характерные внешние эффекты с некоторыми другими ионами
  Пример: при действии концентрированного раствора NH4OH на Cu2+ образуется раствор синего цвета
  

• 15 слайд

  Классификация реакций по степени селективности
  Специфическая - реакция, с помощью которой можно обнаружить данный ион в присутствии любых других ионов
  Пример: при действии только на Fe+3 раствором K4[Fe(CN)6] образуется берлинская лазурь
  

• 16 слайд

  Классификация реакций по чувствительности
  Чувствительность качественной реакции характеризует ее способность к образованию внешнего эффекта при различном содержании иона в анализируемой пробе
  Высокочувствительная реакция – внешний эффект проявляется при минимальном содержании иона
  

• 17 слайд

  Количественные характеристики чувствительности
  предельное разбавление (например, 1 : 25000 )
  предел обнаружения (например, 0,16 мкг )
  предельная концентрация (например, 0,1 мкг/мл )
  
  

• 18 слайд

  Классификация реакций
  по способу выполнения
  «Сухой» способ
  - пирохимические
  - получение перлов
  - растирание
  «Мокрый» способ
  - качественные химические реакции в растворах
  

• 19 слайд

  Окрашивание пламени
  (пирохимические реакции)
  

• 20 слайд

  Пирохимические реакции
  

• 21 слайд

  Классификация реакций по объему (массе) анализируемой пробы
  - макроанализ
  - полумикроанализ
  - микроанализ
  - ультрамикроанализ
  

• 22 слайд

  Классификация реакций
  

• 23 слайд

  АНАЛИТИЧЕСКИЕ КЛАССИФИКАЦИИ ИОНОВ
  (по групповому реагенту):
  Сероводородная (сульфидная) –
  разработана Н.А. Меншуткиным
  Аммиачно-фосфатная –
  разработана в МХТИ им. Д.И. Менделеева
  Кислотно-основная –
  разработана С.Д. Бесковым
  

• 24 слайд

  СЕРОВОДОРОДНАЯ
  (СУЛЬФИДНАЯ) КЛАССИФИКАЦИЯ
  

• 25 слайд

  КИСЛОТНО-ОСНОВНАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ КАТИОНОВ
  

• 26 слайд

  Дробный анализ
  Обнаружение ионов с помощью специфических и селективных реакций в отдельных порциях анализируемого раствора, производимое в любой последовательности, называют дробным анализом
  
  Дробный анализ не требует много времени и позволяет открывать искомые ионы, минуя длительные операции последовательного отделения одних ионов от других
  

• 27 слайд

  Недостатки систематического метода заключаются в громоздкости, длительности выполнения анализа, в потерях обнаруживаемых ионов, если они находятся в малых количествах
  Систематический ход анализа – определенная последовательность выполнения аналитических реакций, при которых каждый ион обнаруживают после того, как будут обнаружены и удалены мешающие ионы
  СИСТЕМАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ
  

• 28 слайд

  Идентификация неизвестного вещества
  (Качественный химический анализ сухой соли)
  Предварительные испытания
  Внешний осмотр
  Проба кислотой
  Растворение в воде
  Определение реакции среды раствора соли
  Идентификация катиона
  Определение принадлежности к аналитической группе (групповые реагенты)
  Специфические реакции
  Идентификация аниона
  Определение принадлежности к аналитической группе (групповые реагенты)
  Специфические реакции
  

• 29 слайд

  Количественное определение - заключительный этап химического анализа. Выбор оптимального метода количественного определения обуславливается его возможностью оценивать наличие вещества по физиологически активной части молекулы.
  

• 30 слайд

  МЕТОДЫ КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ вещества
  ХИМИЧЕСКИЕ: ГРАВИМЕТРИЯ
  ТИТРИМЕТРИЯ
  ГАЗОМЕТРИЯ
  ЭЛЕМЕНТНЫЙ АНАЛИЗ
  ФИЗИЧЕСКИЕ
  ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ
  БИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ
  
  

• 31 слайд

  К основным химическим методам количественного анализа в технологии продукции общественного питания относят гравиметрический и титриметрический анализ.
  В гравиметрическом (весовом) анализе количественный состав анализируемого вещества определяют путем измерения массы взвешиванием. Отсюда происходит одно из названий метода - весовой.
  
  

• 32 слайд

  Гравиметрический анализ основан на законе сохранения массы и постоянства состава вещества, поэтому заключается в точном измерении определяемого компонента, полученного в виде соединения известного химического состава. Измерение массы выполняется на аналитических весах с точностью до 0,0002 г. Этот метод в лабораториях часто используют для определения влажности, зольности, содержания отдельных элементов или соединений.
  Гравиметрический анализ можно разделить на три группы методов: метод выделения, отгонки и осаждения.
  

• 33 слайд

  Метод выделения
  основан на выделении определяемой составной части из вещества и точно взвешивают. Так определяют зольность продуктов. Взвешенный на аналитических весах исходный продукт сжигают, полученную золу доводят до постоянной массы и взвешивают. Тогда зольность продукта рассчитывают по формуле
  Х= В*100/А,
  где А – навеска продукта составляет 100%,
  В - масса прокаленной золы, г.
  
  

• 34 слайд

  Метод отгонки
  
  Из навески исходного вещества полностью удаляют определяемую составную часть и остаток взвешивают, так определяют влажность продуктов. Навеску исходного вещества А г. высушивают в сушильном шкафу до постоянной массы – В г. Масса удаленной влаги (А-В) г.
  Влажность продукта определяют по формуле
  Х=(А-В) * 100/А.
  
  

• 35 слайд

  Метод осаждения
  
  Этот метод основан на количественном осаждении искомого иона в виде малорастворимого соединения определенного химического состава. Выделившийся осадок отфильтровывают, промывают, высушивают, прокаливают и точно взвешивают. По массе покаленного осадка вычисляют содержание определяемого компонента в исследуемом образце.
  
  

• 36 слайд

  ТИТРИМЕТРИЧЕСКИЕ (ОБЪЕМНЫЕ) МЕТОДЫ
  Относительная погрешность определения 0,3-0,5% при массе определяемого вещества 0,1-0,5 г.
  Для повышения правильности определения проводят контрольный опыт.
  
  

• 37 слайд

  Сущность титриметрического анализа
  Основан на измерении объема реагента точно известной концентрации, затраченного на реакцию с определяемым компонентом.
  Применяются титрованные растворы – растворы концентрация которых точно известна.
  Основан на законе эквивалентов:
  C1·V1 = C2·V2.
  Анализ быстрый;
  Довольно точный;
  Анализ эталонный.
  

• 38 слайд

  Основные понятия
  Титрование – процесс постепенного прибавления по каплям раствора-титранта к анализируемому раствору.
  Титрант (рабочий раствор) – это раствор которым титруют, его концентрация должна быть точно известна.
  Титр – это концентрация раствора, указывающая какая масса вещества содержится в одном мл раствора (Т, г/мл).
  Точка эквивалентности (ТЭ) – это тот момент титрования, когда количество добавленного титранта химически эквивалентно количеству титруемого вещества.
  Конечная точка титрования (КТТ) - это момент окончания титрования (часто определяется по изменению окраски индикатора).
  
  

• 39 слайд

  Лабораторное оборудование для титриметрического анализа
  Мерные колбы
  

• 40 слайд

  Лабораторное оборудование для титриметрического анализа
  Бюретки
  

• 41 слайд

  Лабораторное оборудование для титриметрического анализа
  Другая посуда
  

• 42 слайд

  Титрант (рабочий раствор)
  По точно взятой навеске - раствор с приготовленным титром.
  Раствор готовится приблизительно нужной концентрации, а точную определяют титрованием, имея другой раствор с приготовленным титром называются раствор с установленным титром.
  Установочное вещество
  По точно взятой навески.
  Из фиксаналов.
  

• 43 слайд

  прямое, когда при титровании происходит реакция между определяемым веществом и титрантом;
  
  обратное, когда к определяемому раствору добавляют заведомо избыточный, но точно отмеренный объем раствора известной концентрации и избыток реактива оттитровывают титрантом;
  
  титрование заместителя, когда титрантом титруют продукт реакции определяемого вещества с каким либо реактивом.
  
  Виды ТИТРОВАНИЯ
  

• 44 слайд

  Погрешности
  титриметрического анализа
  Погрешности взвешивания;
  Погрешности измерения объема;
  Погрешности определения титра раствора;
  Погрешности титрования анализируемого раствора.
  Систематические: инструментальные; реактивные; индивидуальные.
  Перевод некоторых систематических погрешностей в случайные (калибрование посуды; работа на одних весах).
  Индикаторные погрешности – основной вид систематических погрешностей титриметрического анализа.
  

• 45 слайд

  Спасибо за внимание!