- •Введение
- •Общие сведения о методах и средствах исследования пищевых продуктов
- •Тема 1. Отбор и подготовка пробЫ к анализу
- •Тема 2. Погрешности анализа, обработка результатов измерений, методы оценки точности методик
- •2.1. Аналитический сигнал. Методы измерения
- •2.2. Погрешности анализа. Представление результатов анализа
- •2.3. Статистическая обработка результатов прямых равноточных наблюдений (определений)
- •2.4. Оценка грубых погрешностей (промахов)
- •Тема 3. Титриметрический анализ
- •3.1. Характеристика титриметрического метода. Кривые титрования
- •3.2. Классификация титриметрических методов анализа
- •3.3. Кислотно-основное титрование
- •3.4. Комплексонометрическое титрование
- •3.5. Окислительно-восстановительное титрование
- •3.6. Осадительное титрование
- •Тема 4. Радиометрический анализ и радиационный контроль
- •Тема 5. Электрохимические методы анализа
- •5.1. Потенциометрический метод анализа
- •5.2. Кондуктометрический метод анализа
- •5.3. Кулонометрический метод анализа
- •5.4. Вольтамперометрический метод анализа
- •Тема 6. Оптические методы исследования
- •6.1. Рефрактометрический анализ
- •6.2. Поляризационный анализ
- •6.3. Нефелометрический и турбидиметрический анализы
- •Тема 7. Спектроскопические методы исследования
- •7.1. Понятие спектроскопии. Типы спектров
- •7.2. Фотометрический метод анализа
- •7.3. Радиоспектроскопия, ядерный магнитный и электронный парамагнитный резонансы
- •7.4. Инфракрасная спектроскопия
- •7.5. Ультрафиолетовая спектроскопия
- •7.6. Лазерная спектроскопия
- •7.7. Масс-спектрометрия
- •7.8. Атомно-абсорбционная спектроскопия
- •7.9. Атомно-эмиссионная спектроскопия
- •7.10. Люминесцентный анализ
- •Тема 8. Рентгеновские методы исследования
- •8.1. Рентгеновская спектроскопия
- •8.2. Рентгеновский структурный анализ
- •8.3. Рентгеновский фазовый анализ
- •Тема 9. Хроматография и родственные методы
- •9.1. Понятие, особенности и классификация хроматографии
- •9.2. Газовая хроматография
- •9.3. Жидкостная хроматография
- •9.4. Ионная хроматография
- •9.5. Капиллярный электрофорез
- •Тема 10. Микроскопические методы исследования
- •10.1. Понятие микроскопии
- •10.2. Световая микроскопия
- •10.3. Электронная микроскопия
- •Тема 11. Физические методы исследования
- •11.1. Термический анализ
- •Отклонение стрелок гальванометров
- •11.2. Методы измерения тепловых и термоэлектрических характеристик
- •11.3. Методы измерения электрофизических характеристик проводящих материалов
- •11.4. Методы измерения диэлектрических свойств
- •11.5. Электрические измерения неэлектрических величин
- •11.6. Измерение магнитных свойств материалов
- •11.7. Электрические и магнитные методы контроля состава и свойств материалов. Устройства и методы неразрушающего контроля
- •Тема 12. Электронные датчики химического состава (Химические сенсоры)
- •12.1. Классификация датчиков
- •12.2. Химические датчики (сенсоры)
- •12.3. Биосенсоры
- •12.4. Оптические химические сенсоры
- •12.5. Интеллектуальные сенсорные системы («электронный нос» и «электронный язык»)
- •Список литературы
- •Содержание
3.6. Осадительное титрование
Осадительное титрованиеобъединяет титриметрические методы, основанные на реакциях осаждения. В основном используют реакции титрования, при которых ионы титранта и титруемого компонента взаимодействуют в молярном отношении 1:1. Осадительное титрование имеет ограниченное применение, что связано с неколичественным и нестехиометрическим протеканием многих реакций.
Требованиям, которые предъявляются к реакциям титрования, удовлетворяют реакции осаждения галогенидов и тиоцианата серебра (аргентометрия), а также хлорида одновалентной ртути (меркурометрия). В аргентометрии кривые титрования строят обычно в координатах pГ – τ, где Г – Cl–, Br– или I–.
Общий вид кривых титрования для каждого аниона в отдельности приведен на рисунке 3.3. Кривые титрования симметричны относительно ТЭ. Момент эквивалентности определяется различными методами. В товароведной практике для определения поваренной соли в пищевых продуктах чаще всего используется метод Мора. Определение момента эквивалентности основано на том, что раствор поваренной соли титруют раствором AgNO3 в присутствии нескольких капель индикатора хромата калия K2CrO4. Хромат калия образует с Ag труднорастворимое соединение Ag2CrO4 темно-красного цвета.
Рисунок 3.3 – Кривые осадительного титрования растворов галогенидов раствором нитрата серебра
Растворимость Ag2CrO4 значительно больше растворимости AgCl, поэтому хромат серебра начнет выпадать в осадок только после того, как практически все ионы будут осаждены. Образование Ag2CrO4 визуально проявляется в побурении первоначально белого осадка. Это и служит признаком конца титрования. Недостаток метода Мора заклю- чается в том, что титрование можно проводить только в нейтральной и слабощелочной среде. В кислой среде растворимость Ag2CrO4 увеличивается, побурение осадка начинается позже момента эквивалентности, и результаты анализа являются завышенными.
Метод Фольгарда основан на титровании раствора ионов Ag+ раствором KSCN в присутствии ионов Fe(III):
Ag+ + SCN– = AgSCN↓.
После оттитрования ионов Ag+ избыток титранта дает с ионами Fe3+ комплекс красного цвета. Для определения анионов Cl–, Br–, CN–, СO32–, CrO42–, S2–, PO43– используют обратное титрование: к раствору титруемого иона добавляют избыток стандартного раствора нитрата серебра, а после образования осадка оттитровывают избыток стандартным раствором KSCN в присутствии раствора FeCl3.
Метод Фаянса (титрование с адсорбционными индикаторами). При титровании анионов в присутствии адсорбционных индикаторов КТТ устанавливают по реакции, которая протекает на поверхности осадка AgA, где А– – анион:
·реакция титрования:
Ag+A + A– AgA ;
(Стандартный раствор AgNO3)
·реакция в КТТ:
Ag+ + AgA + Ind– AgA / Ag+ Ing–.
(Окраска I) (Окраска II)
Тема 4. Радиометрический анализ и радиационный контроль
Мéссбауэровская спектроскопия – метод исследования конденсированных сред, основанный на испускании и поглощении -квантов атомными ядрами в соответствии с эффектом Мессбауэра.
Эффект Мéссбауэра (ядерный -резонанс) – испускание или поглощение -квантов атомными ядрами в твердом теле, не сопровождающееся изменением колебательной энергии тела, т. е. испусканием или поглощением фотонов (открыт немецким физиком, лауреатом Нобелевской премии Р. Мессбауэром в 1958 г.).
Эффект Мессбауэра позволяет наблюдать в твердом теле ядерное резонансное поглощение (рассеяние) со спектральными линиями шириной, лежащей в интервале от 10–9 до 10–5 эВ, что соответствует временам жизни возбужденных ядерных уровней 10–6–10–10 с. Для создания стационарного источника мессбауэровского излучения используют долгоживущие радионуклиды, ядерные реакции, облучение нуклидов потоком -квантов.
Условием резонансного поглощения веществом -квантов является равенство энергий возбужденных состояний излучающего (Е0) и поглощающего ядер (рисунок 4.1). Для измерения зависимостирезонансного поглощения от скорости движения источника (v) используют спектрометр, упрощенная схема которого показана на рисунке 4.2.
Рисунок 4.1 – Схема процессов излучения и резонансного поглощения -квантов
Условные обозначения:
1 – источник -квантов; 2 – резонансный поглотитель-образец; 3 – детектор -квантов
Рисунок 4.2 – Схема мессбауэровского спектрометра
Типичные спектры мессбауэровского резонансного поглощения веществами -квантов приведены на рисунке 4.3.
Рисунок 4.3 – Спектры мессбауэровского резонансного поглощения -квантов: а – резонансная линия при v = 0; б – изомерный сдвиг спектра (); в – квадрупольный дуплет (EQ); г – магнитная сверхтонкая структура ядер 57Fe
Для тождественных ядер в отсутствие электрических и магнитных полей спектр представляет собой одиночную линию (а). Резонансные линии на мессбауэровских спектрах зарегистрированы для 103 нуклидов 44 элементов. Вероятность их возникновения снижается с уменьшением порядкового номера элемента и ростом температуры. Площадь спектрального пика, соответствующего определенному атому, пропорциональна концентрации таких атомов в образце. Путем измерения этих площадей решают задачи фазового анализа веществ.
Мессбауэровскую спектроскопию используют в физике и химии твердого тела, химической технологии, ядерной спектроскопии. Ядерная спектроскопия – раздел экспериментальной ядерной физики, объединяющий методы исследования ядерных излучений: -, -частиц, -квантов, электронов внутренней конверсии (испускаются при переходе возбужденного атомного ядра в состояние с меньшей энергией), а также протонов, нейтронов и других частиц, возникающих при радиоактивном распаде и в ядерных реакциях. С помощью методов ядерной спектроскопии определяют энергию частиц, их поляризацию, пространственное и временное распределение.