Составитель В.В. Теплов

Методы количественного анализа

Количественным анализом называется определение состава отдельных соединений или их смесей (в том числе растворов).

Существуют несколько методов количественного анализа. Практически все они основаны на зависимости между составом вещества и его свойствами. По характеру измеряемого свойства методы определения делятся на химические, физические и биологические.

Физические методы основаны на физических явлениях и процессах (взаимодействие вещества с потоком энергии), биологические - на явлениях жизни. Химические методы базируются на химических, в том числе и электрохимических, реакциях. Эта классификация условна. Так, фотометрические и люминесцентные методы, которые в большинстве случаев являются химическими, могут быть и физическими. В ядерно-физических методах важную роль играют химические операции.

Химические методы анализа, основанные на измерении физических свойств, возникающих в результате проведения химических реакций между исследуемым веществом и реактивами, часто называются физико-химическими методами. К физико-химическим методам анализа относят: электрохимические (потенциометрия, кондуктометрия, полярография, электроосаждение и др.), оптические (спектрофотометрия, колориметрия, нефелометрия), хроматография и многие другие.

Методы количественного анализа различны по стоимости аппаратурного оформления. Наиболее дешевыми являются титриметрические, гравиметрические, потенциометрические методы. Аппаратура большей стоимости используется, например, в вольтамперометрии, спектрофотометрии, люминесценции, атомной абсорбции. Наиболее высока стоимость аппаратуры, используемой в нейтронно-активационной методе анализа, масс-спектрометрии, ЯМР- и ЭПР- спектроскопии, в атомно-эмиссионной спектроскопии с индуктивно связанной плазмой.

ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ

Эти методы основаны на выполнении некоторых химических реакций между исследуемым веществом и реактивами, в результате чего можно произвести измерение количества определяемого вещества. Основными химическими методами являются весовой (гравиметрия) и объемный (титриметрия).

Весовой метод

Определяемый элемент в навеске анализируемого вещества при помощи химической реакции переводят в осадок. Полученный осадок отфильтровывают, промывают, высушивают (если необходимо, прокаливают) и взвешивают. Зная массу исходного вещества, массу и состав полученного осадка, можно рассчитать содержание определяемого элемента в исследуемом веществе. К достоинствам этого метода относятся: а) большая универсальность, т.к. с его помощью можно определить количество практически любого элемента, и б) большая точность определения, которая достигается применением аналитических весов( вследствие этого возможные ошибки не превышают 0,2%).Но этот метод имеет большой недостаток- гравиметрические определения требуют затрат большого количества времени и труда.

Например, содержание сульфат-ионов в растворе можно определить по массе осадка сульфата бария, образующегося в ходе реакции:

Ва⁺² + SO₄^2- = BaSO₄