ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Краткие сведения о математической обработке экспериментальных данных, И. П. Калинкин из "Физико-химические методы анализа" Овладение физико-химическими методами анализа невозможно без соответствующего лабораторного практикума. Такой практикум должен проводиться на современном уровне как в отношении инструментальной техники, так и в отношении выбора объектов и методов обработки экспериментальных данных. Между тем, пособий к такого рода практикуму до сих пор нет. Настоящее руководство, написанное авторским коллективом преподавателей кафедр аналитической химии Ленинградского технологического института имени Ленсовета и Ивановского химико-технического ийститута, имеет целью в какой-то мере устранить этот пробел. [c.9] В руководстве также описаны лабораторные работы по различным видам хроматографии, соосаждению, сорбционным методам и цементации. Эти современные методы разделения и концентрирования веществ часто применяют при ойределениях малых концентраций. [c.10] Учитывая ограниченность литературы по теории физико-химических методов анализа, авторы руководства сочли необходимым предпослать каждой группе работ небольшое введение, в котором изложены основные теоретические положения, указаны границы применимости и возможности метода, расчетные формулы, особенности определения и т. д. [c.10] В книге имеется глава, в которой изложены общие принципы математической обработки экспериментальных данных, В конце соответствующих глав приведен список использованной литературы. Книга снабжена большим числом таблиц (характеристика чувствительности различных конкретных методов анализа, спектральные линии, некоторые физико-химические константы рассматриваемых в практикуме веществ и т. д.). [c.10] Описанные в руководстве работы проверены в студенческих практикумах наших институтов. [c.10] Авторы выражают глубокую благодарность всем сотрудникам кафедр аналитической химии Ленинградского технологического института имени Ленсовета и Ивановского химико-технологического института, принимавшим участие в постановке и проверке описанных работ в лабораториях и их критическом обсуждении. [c.10] Авторы благодарят также коллектив сотрудников кафедры аналитической химии Московского государственного университета профессора Горьковского государственного университета И, М. Ко-ренмана за ряд ценных указаний, сделанных при просмотре рукописи. [c.10] Таким образом, мы всегда принимаем суммарный сигнал X Н-Хф [где —значение сигнала анализируемого вещества Хф — значение общего сигнала всех сопутствующих и окружающих веществ, т. е. фон, создаваемый этими веществами для того сигнала (свойства), который мы измеряем]. [c.12] Когда количество определяемого вещества в анализируемом образце достаточно велико, все другие вещества данной совокупности веществ мы считаем примесями. Если же оно мало, то само данное вещество рассматривается как примесь, а при содержании его 10 %—как следы. [c.12] И в том, и в другом случае нас интересует концентрация анализируемого вещества, т. е. его содержание в единице объема исследуемого раствора, смеси газов и т. п. [c.12] Концентрацию веществ определяют, пользуясь тем, что между ней и величиной исходящих от вещества (или поглощаемых им) сигналов всегда существует зависимость. Зная эту зависимость, можно находить концентрацию данного вещества по величине того или иного сигнала, указывающего на его присутствие. Например, по зависимости интенсивности излучения атомов щелочных, щелочноземельных и редкоземельных элементов в пламени газовой горелки от концентрации их в растворе, распыляемом в этом пламени, определяют содержание данных элементов в растворе. [c.12] Соотношение между составом и одним из аналитических свойств вещества устанавливают опытным путем и, обычно, выражают графически в виде калибровочного графика. Угол наклона калибровочной прямой а указывает на чувствительность определения чем больше tg а, тем чувствительнее метод определения а = = АХ1С (где С — концентрация). [c.12] Значение Хф- складывается из сигналов сопутствующих и окружающих веществ. [c.13] При использовании измерительных приборов, усилителей и другой апл ар ату ры в них возникают так называемые шумы — сигналы, не. имеющие отношения к изучаемому веществу, но накладывающиеся на его собственные сигналы. Эти шумы увеличивают значение Хф, т. е. величину фона, на котором производится измерение сигнала X. [c.13] Полезный сигнал можно измерить обычными методами, например визуально, если он по крайней мере на 2% интенсивнее фона. Так, окрашенное пятно на бумаге различимо на глаз только тогда, когда оно поглощает на 2% больше света, чем сама бумага. Заметим, что пока глаз чувртвительнее многих приборов. [c.13] Но можно надеяться, что чувствительность аналитических определений в ближайшее время резко возрастет. На это указывает развитие квантовой электроники. Открывается перспектива применения квантовых усилителей, отличающихся низким уровнем шумов. Вообще, ослабление фона и, в особенности, уменьшение колебаний интенсивности фона во время измерений — один из продуктивных путей увеличения чувствительности аналитических з те-тодов. Использование Квантовых генераторов существенно расширяет возможности спектральные методов анализа. [c.13] Отдельные современные методы достигли чувствительности 10 б%, например некоторые хроматографические методы. [c.14] В ряде случаев целесообразно проводить дифференциальные определения, т. е. измерять одновременно или последовательно сигналы от двух близких по составу проб и брать разность ( 1 + А ф) — (Хг + Хф) = X] — Хг (где Х1 и Х2 — разные количества одного и того же вещества, находящегося в двух пробах). Иногда, вообще, достаточно знать разность концентраций анализируемого вещества в последовательных пробах. Если же необходимо определять концентрацию в отдельных образцах, тогда в качестве одной из проб берут эталон (стандарт), например раствор вещества, состав которого как можно ближе приводят к среднему составу анализируемых проб. [c.14] Понятно, что при измерении концентраций, близких к чувствительности метода, получают очень большие ошибки определения. При этом ошибки быстро увеличиваются с приближением концентрации к величине чувствительности метода. Но, если искомая концентрация примерно на один порядок больше чувствительности определения, то ошибки уже не зависят от концентрации. [c.14] Вернуться к основной статье