ОБЩИЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА ХИМИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ В РАСТВОРАХ

Конверсионный метод исследования химических реакций, протекающих во взаимных системах. Для экспериментального исследования в этом методе выбираются особые элементы диаграммы состава, полностью отражающие химические процессы в системах, так называемые фигуры конверсии. Изучение этих фигур современными методами физико-химического анализа (дифференциально-термическим, рентгенофазовым и др.) дает информацию о кинетике химических процессов, общем характере физико-химического взаимодействия в системе (наличии комплексных соединений, твердых растворов, расслоения), наличии или отсутствии нонвариантных точек и т. д. [c.7]

Наконец, третья группа методов основана на измерении электрохимических свойств самого определяемого вещества (иногда без химической реакции). Так, например, можно опустить в испытуемый раствор водородный электрод (см. 49) и по показанию потенциометра непосредственно без титрования определить концентрацию водородных ионов (или pH) раствора. Подобные методы, основанные на измерении потенциала, носят общее название потенциометрия. Потенциометрическое титрование является частью потенциометрии (или потенциометрического анализа). [c.435]

Реакции в растворах также прослеживаются с помощью физических или физико-химических методов, например из измерений электропроводности (применяются для исследования кинетики ионных реакций, в результате меняется общее число ионов), из измерений поглощения света (в соответствии с законом Ламберта — Бера поглощение света пропорционально концентрации вещества). Различие в оптической активности исходных веществ и продуктов реакции также может быть использовано для определения концентрации (например, при исследовании инверсии сахарозы). Применение полярографических методов анализа основано на том, что предельный ток диффузии пропорционален концентрации. [c.167]

Общий принцип почти всех химических тест-методов — использование аналитических реакций и реагентов в условиях и в формах, которые обеспечивают по.лучение визуально наблюдаемого и легко измеряемого эффекта, например интенсивность окраски бумаги или длину окрашенной части трубки. Реагенты и различные добавки используют в виде заранее приготовленных растворов (в ампулах или капельницах) или иммобилизированными на твердом носителе — бумаге, силикагеле, пенополиуретане и т. д. В качестве средств для тест-методов химического анализа могут быть использованы индикаторные бумаги, индикаторные порошки и трубки, таблетки и др. [c.209]

Анализ продуктов реакции проводился по следующей схеме общая кислотность и сумма карбонильных соединений в водных растворах определялись обычными химическими методами (титрованием щелочью и гидроксиламиновым методом), а состав их исследовался с помощью распределительной и газожидкостной хроматографии [11]. Реакционные газы на содержание СО, СО2 и О2 анализировались также методом газожидкостной хроматографии [12]. [c.20]

Определение концентрац 1и вещества в реакционной смеси выполняют в данной работе методом физико-химического анализа, основанном на изменении электропроводности реакционной смеси в процессе реакции. Для проведения анализа необходимо знание константы сосуда для измерения. Сопротивление раствора электролита зависит от концентрации, площади электродов, расстояния между ними, формы и взаимного расположения электродов, объема раствора в сосуде. Общее сопротивление сосуда с раствором определяется по уравнению [c.244]

В современной научной, учебной и технической литературе термин потенциометрия применяется для обозначения методов анализа и определения различных физико-химических характеристик электролитов и химических реакций, основанных на измерениях электродных потенциалов (ЭП) и электродвижущих сил (ЭДС) гальванических элементов различных типов. Потенциометрические измерения представляют важнейший и наиболее надежный источник получения констант равновесия электродных реакций и химического сродства одних веществ к другим, термодинамических характеристик реакций, протекающих в растворах (электролитической диссоциации, ассоциации, комплексообразования), произведений растворимости солей, коэффициентов активности ионов, pH растворов. Обширны применения измерений ЭП и ЭДС в аналитической химии. Измерения ЭДС и ЭП позволяют определить активности либо концентрации растворенных веществ, либо общее содержание вещества в растворе. Для этой цели применяют два вида потенциометрических измерений [c.43]

Кроме весового анализа, к группе методов, основанных на определении количества продукта реакции, относятся некоторые другие, наиример колориметрический анализ. При колориметрическом анализе определяемый компонент переводится в окрашенное соединение, после чего тем или другим способом измеряется количество окрашенного продукта реакции. Метод измерения основан, конечно, на другом принципе и связан с интенсивностью окраски раствора или его цветом. Тем не менее основные вопросы методики химического анализа являются общими для всей рассматриваемой группы методов. При колориметрическом определении главное внимание также уделяется возможно более полному переведению определяемого компонента в окрашенный продукт реакции. Так, например, при колориметрическом определении меди в виде синего аммиачного комплекса необходимо практически полностью связать медь в тетраммин [Си(МНз) ". Особенно важно при этом определении (как и при большинстве других методов колориметрического анализа) создать определенную концентрацию водородных ионов известно, что аммиачный комплекс [c.23]

Поэтому, если даже и не проводится полный химический анализ данного объекта, необходимы известные представления об общем составе пробы, о порядке определяемых концентраций, о присутствии мешающих компопентов. В тех случаях, когда предварительные сведения недостаточны, эту информацию получают методами качественного анализа. При этом, если желаемые сведения относятся к присутствию одного-двух компонентов, они могут быть получены сравнительно просто и быстро с помощью дробных качественных реакций (особенно когда проба представляет собой раствор или легко может быть переведена в раствор). Если же аналитик интересуется присутствием большего числа элементов (особенно в твердых и сложных по составу материалах типа по- [c.442]

Основные научные исследования относятся к электрохимии растворов. Первые работы были посвящены изучению адсорбции на твердых адсорбентах. Исследовал (1940—1948) кислотно-основное взаимодействие в неводных растворителях. Развил (1949) теорию кислотно-основных реакций, согласно которой взаимодействие кислот и оснований в растворах происходит путем образования промежуточных комплексов и ионных пар с незавершенным переходом прогона. Разработал количественную теорию диссоциации электролитов в растворах и объяснил дифференцированное действие растворителей на силу электролитов. Вывел общее уравнение для константы диссоциации электролитов, включающее ряд частных уравнений, предложенных другими исследователями, в том числе И. Н. Брён-стедом. Создал новые методы фи-зико-химического анализа применительно к неводным растворам. Развил теорию действия стеклянных электродов. Разработал адсорбционные методы выделения алкалоида морфина из мака. [c.207]

TOB, сопровождающих процесс радиоактивного распада или протекания ядерной реакции. При этом формы стабилизации определяются путем растворения облученного или меченого твердого образца и последующего радиохимического анализа раствора, содержащего образовавшийся радиоактивный изотоп. Такой метод изучения носит общий характер и является вынужденным концентрации атомов отдачи столь малы, что принципиально наблюдение за их химическим поведением возможно лишь при использовании присущей им радиоактивности. Пока нас интересуют практические вопросы (например, обогащение изотопов), то применение растворителя и носителя возражений не вызывает. Однако один этот метод исследования недостаточен для развития представлений о механизмах и формах стабилизации атомов отдачи непосредственно в твердых телах. Нельзя, обнаружив в растворе. какие-либо химические формы изучаемого элемента, делать однозначный вывод, что их появление в растворе является следствием только радиоактивного распада или ядерной реакции, протекшей в твердой фазе. Они могут быть также следствием взаимодействия первичных фрагментов распада или ядерной реакции с растворителем. [c.258]

Физико-химические методы. В последнее время для анализа синильной кислоты в газовых смесях и в растворах стали применять физико-химические методы, особенно удобные для анализа сложных смесей веществ, имеющих общие функциональные группы. Для анализа H N и цианидов используют хроматографию, ИК-спектро-скопию и полярографию, а также способы, основанные на измерении электропроводности или теплового эффекта реакций и др. [c.160]

Описание каждого способа анализа изложено в следующем порядке схема методики, общие замечания по ее сущности и применению (основа метода, флуоресцентная и химическая характеристика реакции, мешающие элементы и устранение их влияния, чувствительность и погрешность определения), применяемые реактивы и растворы, скрещенные светофильтры, ход анализа, построение калибровочного графика. Основная литература по всем описанным способам дана в конце главы. [c.205]

В последнее время, помимо определения общего валового содержания ванадия, много внимания уделяется определению содержания отдельных валентных форм этого элемента. Это объясняется тем, что свойства ряда продуктов, в которых присутствуют ионы различных степеней окисления ванадия, существенно зависят от соотношения этих форм. Присутствие в исследуемых образцах ионов, которые могут участвовать в окисли-. тельно-восстановительных реакциях в растворе с различными валентными формами ванадия, значительно усложняет задачу определения содержания этих валентных форм. Предварительное разделение отдельных валентных форм исключает их взаимный переход, а использование быстрых физико-химических методов разделения предотвращает окисление низших валентных форм в процессе выполнения анализа. [c.125]

На этой количественной реакции основан важный метод объемного анализа — перманганатометрия. Таким путем устанавливают титр раствора перманганата калия, который затем используют для титрования других легко окисляющихся соединений. Реакция щавелевой кислоты с перманганатом катализируется ионами Мп + (аутокатализ). Для более полного ознакомления с карбоновыми кислотами следует обращаться к учебникам органической химии. Здесь будут описаны в общем виде лишь некоторые соли этих кислот, чаще используемые в аналитических химических лабораториях или в промышленности. [c.495]

Описаше электронных характеристик молекулы предусматривает анализ структуры ее волновой функции. Последняя определяет значения различных физико-химических величин, для которых возможно сопротивление экспериментальных и теоретических значений, позволяющее установить качество найденных волновых функций. Это важно для дальнейщего теоретического изучения таких характеристик системы, о которых можно судить по имеющимся экспериментальным данным лищь косвенным путем. Прежде всего это относится к химическим реакциям, протекающим в тех или иных условиях (в газовой фазе, растворах, на границе раздела двух сред и т.д.). В подобных задачах изучение электронного строения отдельных подсистем молекул является первым этапом. В каждом конкретном случае прежде всего оценивают, какой квантово-химический метод окажется в условиях данного эксперимента достаточно информативным. Методы квантовой химии подразделяют на две основные группы неэмпирические и полуэмпирические. Имея в виду изучение начал квантовой химии, в данной главе рассматриваются лищь неэмпирические методы и близкий к ним метод псевдопотенциала. Причиной тому являются следующие соображения. В полу-эмпирических методах матрицу оператора энергии упрощают приравниванием к нулю предположительно малых матричных элементов, общее число которых достаточно большое. Возникающая отсюда ошибка может быть частично скомпенсирована введением в оставшиеся матричные элементы феноменологических параметров, т.е. полуэмпирические методы представляют собой метод эффективного оператора энергии, в качестве которого выступает матрица энергии. В остальном в полуэмпирических методах повторяется логика неэмпирических, см. [2], [23], [27], [38], [41]. [c.184]

Таким образом, несмотря на различия в способах измерения количества продукта реакции, между отдельными методами первой группы имеется много общего в вопросах методики изучения и использования химической реакции значение произведения растворимости осадков в весовом анализе аналогично значению констант диссоциации окрашенных соединений в колориметрии много общего также в вопросах влияния кислотности раствора, неводных растворителей, посторонних реагирующих и не реагирующих веществ, постоянства состава продукта реакцип и т. д. Иногда колориметрический анализ необоснованно относят к другим группам, например к ( )изико-химиче-ским или к аппаратурным . Однако очевидно, что колориметрически анализ не более физичен по своей сущности, чем весовой (или объемный), а аппаратура колориметрического анализа обычно не более сложна или точна, чем аналитические весы. [c.24]

Развитие промышленности и различных производств к середине XVII в. потребовало новых методов анализа и исследования, поскольку пробирный анализ уже не мог удовлетворить потребностей химического и многих других производств. К этому времени к середине XVII в. и относят обычно зарождение аналитической химии и формирование самой химии как науки. Определение состава руд, минералов и других веществ вызывало очень большой интерес, и химический анализ становится в это время основным методом исследования в химической науке. Р. Бойль (1627—1691) разработал общие понятия о химическом анализе. Он заложил основы современного качественного анализа мокрым путем, т. е. путем проведения реакций в растворе, привел в систему известные в то время качественные реакции и предложил несколько новых (на аммиак, хлор и др.), применил лакмус для обнаружения кислот и щелочей и сделал другие важные )эткрытия. [c.8]

Изложены общие теоретические основы аналитической химии и качес1 венный анализ. Рассмотрены гетерогенные (осадок — раствор), протолитические, окислительно-восстановительные равновесия, процессы комплексообразования, применение органических реагентов в аналитической химии, методы разделения и концентрирования, экстракция, некоторые хроматографические методы, качественный химический анализ катионов и анионов, использование физических и физико-химических методов в качественном анализе. Охарактеризованы методики аналитических реакций катионов и анионов, нх идентификация по ИК-спектрам поглощения. Приведены примеры и задачи. [c.2]

Вначале Гийо [10] был предложен метод контроля степени превращения мономера, основанный на анализе проб, отобранных из газовой фазы в автоклаве над поли-меризующейся смесью. Общее рассмотрение метода изучения кинетики жидкофазных химических реакций по контролю состава газовой фазы было проведено Левитиным [10а]. В дальнейшем [9] при изучении более быстрых реакций с целью устранения возможных ошибок, связанных с отклонением состава газовой фазы от равновесной, пробу реакционной смеси отбирали из жидкой фазы. Последний метод был применен при изучении стерео-специфической полимеризации газообразного при обычных условиях бутадиена. Реакцию проводили в автоклаве под небольшим давлением в бензольном растворе [9]. Для определения степени превращения из реактора периодически отбирали жидкие пробы (0,2—0,5 мл), которые испаряли в предварительно вакуумированном сосуде (500 мл). Аликвотную часть пробы из этого сосуда анализировали хроматографически. В качестве впутрен- [c.86]

В приемах физико-химического анализа однокомиоиентных, бинарных и более сложных твердых систем катодолюминесценция, как аналитический признак, 1И)зволяет с высокой чувствительностью обпаруживат]. большое число явлений. По характерным спектрам активатора, используемого в качестве зонда кристаллической основы фосфора, надежно обнаруживаются полиморфные превращения, реликтовые или переходные структуры, направление хода химических реакций, их последовательность, образование смешанных кристаллов, распад твердых растворов и диффузия отде.льпых компонентов в многофазных системах. Количественный гемент вводится обычно изучением интенсивности свечения на принципе аддитивности спектров излучения отдельных фаз или закономерного сме-п],епия и размытия спектров при образовании смешанных кристаллов. Помимо высокой чувствите.и1>ности, преимуществами метода являются ei o быстрота и возможность одновременного наблюдения нескольких продуктов при массовых и чисто локальных превращениях. Общие приемы исследования аналогичны описанным при фотовозбуждении. Специфика механизма возбуждения катодолюминесценции и некоторые сопутствующие ей явления накладывают, однако, свой отпечаток на результаты наблюдений. Эти особенности в некоторых случаях могут быть использованы как дополнительный диагностический признак, в других -- они несколько усложняют наблюдения и даже ограничивают область их иримепения. [c.154]

Всякий раствор обладает удельной электропроводностью, диэлектрической и магнитной проницаемостями. Каждая из этих характеристик в общем случае определяется составом, концентрацией и структурой растворенного веш ества и растворителя. Величины этих характеристик находятся в тесной связи с качественными и количественными изменениями растворенного веш ества, вследствие чего они используются в качестве параметров в ряде аналитических методов. Так, например, кондуктометрическое низко- и высокочастотное титрование основано на измерении электропроводности в ходе химической реакции, что используется для индикации конечной точки по пересечению правой и левой ветвей кривой титрования. Измерение диэлектрической проницаемости используется для диэлкометрического анализа, физпко-химиче-ких исследований и т. д. [c.3]

При химических взаимодействиях в растворах всегда образуются смеси электролитов и присутствуют различные ионы. Одни из них образуются в результате диссоциации сильных электролитов, другие — слабых электролитов. Некоторые ионы вступают в реакцию, при этом образуются новые малодиссоциированные соединения, малорастворимые осадки, комплексные соединения или продукты реакций окисления — восстановления. Таким образом, в процессе титрования растворы представляют собой сложные системы, в которых в ряде случаев имеется несколько химических равновесий, в том числе и автопротолиз растворителя. Концентрация ионов зависит от общего состояния системы в каждый момент титрования. Поскольку состояние системы определяется термодинамическими константами, характеризующими химические равновесия, эти величины могут служить критериями применимости методов. К ним относятся константы диссоциации кислот, оснований, амфолитов (в неводных растворах также константы диссоциации солей), константы автопротолиза растворителей, константы нестойкости комплексов, произведения активностей осадков, окислительновосстановительные потенциалы и т. д. Термодинамические величины характеризуют полноту протекания реакций, а следовательно, и значения равновесных концентраций ионов. Теоретические кривые титрования дают возможность устанавливать, при каких значениях указанных констант кривые кондуктометрического титрования имеют излом, позволяющий найти точку эквивалентности. При этом реакции не обязательно должны протекать практически до конца, так как смещение ионных равновесий происходит в продолжение всего процесса титрования. Поэтому в основу кондуктометрических определений могут быть положены реакции в какой-то мере обратимые, что недопустимо в ряде случаев при использовании классических химических методов и некоторых физико-химиче-ских методов анализа. [c.38]

В фотометрическом анализе определяемый компонент переводят в окрашенное или, вообще, в поглощающее свет соединение количество продукта реакции определяют по поглощению света. Во всяком фотометрическом определении главное внимание должно быть уделено выбору и правильному выполнению химической реакции образования окрашенного соединения. Эта часть операций является общей для всех фотометрических методов анализа. Конечная стадия — измерение количества (концентрации) окрашенного продукта реакции — может быть выполнена разными методами в зависимости от наличия в лаборатории приборов или от технических условий. Различают несколько способов измерения концентрации окрашенного продукта реакции. Наиболее важными из них являются а) колориметрическое определение — когда визуально сравнивают цвет или интенсивность окраски испытуемого раствора с цветом или интенсивностью окраски стандартного раствора б) спектрофотометрия — измерение светопоглощения (оптической плотности раствора) при некоторой определенной длине волны или в узком интервале длин волн. Промежуточное место занимают измерения на приборах с фотоэлементами (фотоэлектроколориметрами), снабженными светофильтрами или на приборах типа фотометра Пуль-фриха, где наблюдение ведут визуально, но в некоторой узкой области спектра. [c.232]

Некоторые методы химического анализа основаны на принципе наложения на электроды электрохимической ячейки внешнего напряжения соответствующей величины и полярности, при котором протекает определенная реакция. Некоторые из таких методов описываются в этой главе. Используя электрогравиметрию, можно выполнить ряд важных анализов, основанных на количественном выделении металла на предварительно взвешенном электроде. В кулонометрии при контролируемом потенциале на электроде происходит только одна реакция, если потенциал анода или катода поддерживается постоянным. Интегрируя протекающий ток по времени, можно определить общее количество электричества, полученного в результате протекания реакции, и рассчитать количество электропревращенного вещества по закону Фарадея. В другом методе, называемом кулонометрическим титрованием, титрант, электрохимически генерируемый при постоянном токе, реагирует с определяемым веществом. Поскольку величина постоянного тока соответствует концентрации стандартного титранта, а время, необходимое для завершения титрования, — объему раствора титранта, то произведение тока на время непосредственно математически связано с неизвестным количеством вещества, химически реагирующего с титрантом. [c.404]

Потенциометрические измерения с использованием ионоселективных электродов предоставляются весьма простыми, и это,, собственно, одна из основных причин огромной популярности ионометрии. Однако получить действительно хорошие результаты измерений далеко не всегда просто и условия измерений должны удовлетворять ряду требований, которые могут быть как противоречивыми, так и трудновыполнимыми. На измерения с применением ИСЭ налагаются строгие ограничения, присущие большинству электрохимических методов и в данном случае связанные с тем, что результаты измерений зависят ог протекающих на границе раздела электрод — раствор гетерогенных реакций. Следовательно, для получения точных и воспроизводимых результатов первостепенное значение имеет вос- производимость и долговременное постоянство условий на границе раздела фаз. Универсального решения этой проблемы не существует, и в каждом конкретном случае можно достичь условий, более или менее близких к идеальным, только путем благоразумного выбора экспериментальных условий на всех стадиях, начиная от подготовки пробы, включая сами измерения и кончая обработкой полученных результатов. Проблемы с выбором экспериментальных условий и являются основной причиной того, что из обширной литературы по ИСЭ лишь небольшая часть, значительно уступающая по объему лабораторным исследованиям электродов и методов измерения, посвящена вопросам конкретного практического применения метода. По этой же причине серийное использование ИСЭ в химическом анализе куда менее распространено, чем этого можно было бы ожидать,, исходя из общего объема литературы. [c.113]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология