Fysikalisk-kemiska karakteriseringen av ämnen

Fysisk och kemisk forskning riktning mot analytisk kemi har använts i stor utsträckning inom alla områden av mänsklig aktivitet. De tillåter dig att utforska egenskaperna hos substansen av intresse, bestämma den kvantitativa komponenten av komponenterna i provet.

läromedel

Vetenskaplig forskning är kognition av ett objekt eller fenomen i syfte att erhålla ett system av begrepp och kunskap. Rörelse princip de metoder som används indelas i:

• empiriska;
• organisation;
• tolkande;
• Metoder för kvalitativ och kvantitativ analys.

Empirisk forskning tekniker återspeglar objektet under utredning av de externa manifestationer och inkluderar övervakning, mätning, ett experiment, jämförelse. Den empiriska studien är baserad på tillförlitliga fakta och inte innebär skapandet av artificiella situationer för analys.

Organisationsmetoder - jämförande, längsgående, komplex. Första organ genom en jämförelse av tillstånden hos objektet tas vid olika tidpunkter och under olika förhållanden från varandra. Längsgående - observation av studieobjektet under en lång tid. Komplexet är ett aggregat längsgående och komparativa metoder.

Tolkande tekniker - genetiska och strukturell. Genetisk variant innebär studier av objektet sedan starten. Strukturell metod undersöker och beskriver en anordning objekt.

Metoder för kvalitativ och kvantitativ analys behandlar analytisk kemi. Kemiska studier som syftar till att bestämma sammansättningen av den forskningsobjekt.

Metoder för kvantitativ analys

Med hjälp av kvantitativ analys av sammansättningen av de kemiska föreningarna som definieras i analytisk kemi. Nästan alla av de metoder som används i studien är byggda efter de kemiska och fysikaliska egenskaperna hos den substans på dess sammansättning.

Kvantitativ analys är en total, fullständig och partiell. Övergripande bestämmer antalet av alla kända ämnen till det objekt som studeras, oberoende av om de är närvarande i kompositionen eller ej. Fullständig analys finna olika kvantitativ sammansättning av de ämnen som finns i provet. Partiell utförande bestämmer innehållet i endast de komponenter av intresse i studiet av kemiska ämnen.

Beroende på analysmetoden finns det tre grupper av metoder: kemiska, fysikaliska och fysikalisk-kemiska. Alla är baserade på förändringar i fysikaliska eller kemiska egenskaper hos ämnet.

kemiska undersökningar

Denna metod syftar till att identifiera ämnen kvantitativt i olika kemiska reaktioner som förekommer. Den senare har externa manifestationer (färgförändring, gasutveckling, värme, fällning). Denna metod används ofta inom många områden av livet i det moderna samhället. Laboratoriet för kemisk forskning nödvändigtvis förekommer i läkemedel, petrokemi, byggbranschen och många andra.

tre typer av kemisk forskning kan identifieras. Gravimetri, eller gravimetrisk analys baserat på de kvantitativa egenskaperna hos förändring av en analyt i ett prov. Detta alternativ är enkel och ger exakta resultat men är tidskrävande. I denna typ av kemiska metoder för undersökning önskade ämnet avges från den totala sammansättningen av en fällning eller en gas. Det bringades sedan till en fast olöslig fas, filtreras, tvättas och torkas. Efter dessa förfaranden vägde komponent.

Titrimetri är tredimensionell analys. Research Chemicals sker genom att mäta mängden av reagens som reagerar med analyten. Dess koncentration är känd i förväg. Volymen av reagenset mäts när ekvivalenspunkten. Då gas analys eller bestämma mängden av den absorberade vald gas.

Dessutom är forskning används ofta kemiska modeller. Det vill säga, att skapa en analog av objektet som studeras, bekvämare att studera.

fysikforskning

Till skillnad från kemisk forskning baserad på utförande av dessa reaktioner, fysikaliska metoder för analys baserad på egenskaperna hos liknande ämnen. För deras genomförande kräver specialutrustning. Metoden består i att mäta förändringar i egenskaper hos det ämne som orsakas av strålning. De viktigaste metoderna för fysisk undersökning är refraktometri, polarimetri, fluorimetri.

Refraktometri utförs med hjälp av en refraktometer. Metoden minskar till studiet av brytningen av ljus som passerar från ett medium till ett annat. Ändra vinkeln för detta beror på egenskaperna hos de mediumkomponenter. Därför blir det möjligt att identifiera sammansättningen av mediet och dess struktur.

Polarimetri är en optisk undersökningsmetod som utnyttjar förmågan hos vissa ämnen för att rotera oscillationen av linjärt polariserade ljusplanet.

Fluorometri att använda lasrar och kvicksilverlampor som producerar monokromatisk strålning. Vissa ämnen är kapabla fluoristsentirovat (absorbera och frigöra den absorberade strålningen). Det drar slutsatsen att den kvantitativa bestämningen av ämnen baserade på fluorescensintensitet.

Fysisk och kemisk forskning

Fysikaliska och kemiska forskningsmetoder registrera förändring i de fysikaliska egenskaperna hos materia under inflytande av olika kemiska reaktioner. De är baserade på den direkta beroende av de fysiska egenskaperna hos objektet på dess kemiska sammansättning. Dessa metoder kräver användning av vissa instrument. Typiskt är observationen utförs för värmeledningsförmåga, elektrisk ledningsförmåga, Ijusabsorption, kokpunkt och smältning.

Fysikalisk-kemiska studier av substans som används i stor utsträckning på grund av dess höga noggrannheten och hastigheten hos erhålla resultat. I dagens värld på grund av utvecklingen av IT-teknik kemiska metoder har det varit svårt att tillämpa. Fysikalisk-kemiska metoder som används inom livsmedelsindustrin, jordbruk, kriminalteknik.

En av de viktigaste skillnaderna i fysikalisk-kemiska metoder för kemikalien är att i slutet av reaktionen (ekvivalenspunkten) hittas genom att mäta anordningar, inte visuellt.

De viktigaste metoderna för fysikalisk och kemisk forskning anses vara spektrala, elektrokemiska, termiska och kromatografiska metoder.

Spektrala analystekniker ämnen

I metoder baserade på spektralanalys av objektet baserat på växelverkan med elektromagnetisk strålning. Absorption, reflektion, spridning den sista. Ett annat namn av metoden - optiska. Det är en uppsättning av kvalitativ och kvantitativ forskning. Spektralanalys gör det möjligt att utvärdera den kemiska sammansättningen, konstruktionskomponenter, ett magnetiskt fält och andra egenskaper hos substansen.

Metoden består i att bestämma resonansfrekvenserna vid vilken materialet reagerar på ljus. De är strikt individuellt för varje komponent. Med hjälp av spektroskopet kan se linjerna i spektrumet och identifiera de delar av ämnet. Intensiteten av de spektrala linjer ger en uppfattning om den kvantitativa karakteriseringen. Klassificeringen av spektralområdet metoder är den typ och syftet med studien.

Emission metod ger oss möjlighet att studera spektra utsläpp och ger information om sammansättningen av ämnet. För data som utsatts för en elektrisk bågurladdning. En variation av denna metod är flamfotometri. Absorptionsspektra undersöks absorption metod. Ovanstående alternativ är kvalitativ analys av ämnen.

Kvantitativ analys jämför den spektrala intensiteten för spektrallinjen av provföremålet och en substans med känd koncentration. Sådana metoder bör omfatta atomabsorption, atom fluorescerande och luminescerande analyser, turbidimetri, nefelometri.

Baserar elektrokemisk analys av ämnen

Elektrokemisk analys använder elektrolys för att studera frågan. Reaktionerna genomföres i en vattenlösning på elektroderna. Mätning att vara en av de tillgängliga funktionerna. En studie som genomfördes i en elektrokemisk cell. Detta kärl, som är placerat i en elektrolyt (jonledare material), elektroder (elektroniskt ledande material). Elektroder och elektrolyter samverkar. När denna ström matas från utsidan.

Klassificering av elektrokemiska metoder

Elektrokemiska metoder klassificeras på basis av fenomen, som är baserade på fysikalisk-kemiska studier. Denna metod med införandet av en främmande byggnad och utan den.

Conductometry är en analytisk metod mäter den elektriska ledningsförmågan och G. När konduktometrisk analys används vanligtvis växelström. Konduktometrisk titrering - en vanlig forskningsmetod. Denna metod är baserad på produktionen av bärbara Konduktometrar som används för kemiska vattenstudier.

Vid utförande av potentiometri mätt EMF reversibel elektrokemisk cell. coulometri metod bestämmer mängden av elektricitet som förbrukas under elektrolysen. Voltammetri undersöker beroendet av det aktuella värdet av den avslappnade kapacitet.

Termiska analysmetoder ämnen

Termisk analys syftar till att identifiera förändringar i de fysikaliska egenskaperna hos en substans genom värme. Dessa forskningsmetoder genomförs under en kort tid och med en liten mängd av provet studeras.

Termogravimetri - en av de metoder för termisk analys, som svarar för registrering av massan av ett föremål förändringar på grund av temperaturen. Denna metod anses vara en av de mest exakta.

Dessutom termiska metoder för undersökning inkluderar kalorimetri bestämmer värmekapaciteten för ämnet entalpimetriya baserat på det specifika värmet av studien. Också, en av dem bör remitteras dilatometer som fixerar provvolymförändringen på grund av temperatur.

Kromatografiska metoder för analys av substanser

kromatografisk metod är en metod för separation av ämnen. Det finns många typer av kromatografi, de stora sådana: gas, distribution, redox, sedimentering, jonbyte.

De komponenter i provet är uppdelade mellan mobila och stationära faser. I det första fallet talar vi om vätskor eller gaser. Den stationära fasen är en sorbent - fast substans. Provkomponenterna i den mobila fasen förflyttas längs stationär. Hastigheten och tiden för passage av komponenter genom slutfasen av att döma av deras fysikaliska egenskaper.

Användningen av fysikaliska och kemiska metoder för forskning

Den viktigaste riktning fysikaliska och kemiska metoder är den sanitära-kemiska och kriminalteknisk kemisk forskning. De har vissa skillnader. I det första fallet, för utvärdering av analysen används hygieniska standarder som antagits. De fastställs av ministeriet. Sanitets kemisk forskning utförs på det sätt som föreskrivs av den epidemiologiska service. Processmodellen används media som efterliknar egenskaperna hos livsmedelsprodukter. de också återge driftsförhållanden i provet.

Forensic kemisk studie syftar till att kvantitativt identifiera läkemedel, tunga droger och gifter i kroppen, livsmedel, medicinska preparat. Undersökningen genomförs av ett domstolsbeslut.