Fysikalsk-kjemiske karakteriseringen av stoffer

Fysisk og kjemisk forskning som retning av analytisk kjemi har vært mye brukt i alle felt av menneskelig aktivitet. De lar deg utforske egenskapene til stoffet av interesse, å bestemme den kvantitative komponenten av komponentene i prøven.

læremateriell

Vitenskapelig forskning er erkjennelsen av et objekt eller fenomen for å få et system av begreper og kunnskap. Driftsprinsippet for de metoder som benyttes er klassifisert i:

• empirisk;
• organisasjon;
• fortolkende;
• Metoder for kvalitativ og kvantitativ analyse.

Empiriske forskning teknikker reflektere objektet under studie av de eksterne manifestasjoner og omfatter overvåkning og måling, et eksperiment, sammenligning. Den empiriske undersøkelsen er basert på pålitelige fakta og ikke innebære etablering av kunstige situasjoner for analyse.

Organisasjons metoder - sammenlignende, langsgående, kompleks. En første anordning ved en sammenligning av de tilstander av objektet tatt på forskjellige tidspunkter og under forskjellige forhold fra hverandre. Langsgående - observasjon av studieobjekt for en lang periode. Komplekset er en samlet langsgående og komparative metoder.

Tolkningsteknikker - genetisk og strukturelle. Genetisk variant omfatter studier av objektet siden starten. Strukturell metode undersøker og beskriver en innretning objekt.

Metoder for kvalitativ og kvantitativ analyse avtaler med analytisk kjemi. Kjemiske studier med sikte på å bestemme sammensetningen av forskningsobjektet.

Metoder for kvantitativ analyse

Ved hjelp av kvantitativ analyse av blandingen av de kjemiske forbindelsene som er definert i analytisk kjemi. Nesten alle de metoder som benyttes i undersøkelsen er bygget i henhold til de kjemiske og fysiske egenskaper av substansen på sin sammensetning.

Kvantitativ analyse er en total, fullstendig og delvis. Samlet bestemmer antallet av alle kjente stoffer til den gjenstand som skal undersøkes, uansett om de er til stede i sammensetningen eller ikke. Analyse- finne annen kvantitativ sammensetning av stoffer som finnes i prøven. Delvis utførelsesform bestemmer innholdet av bare de komponenter av interesse for studiet av kjemiske stoffer.

Avhengig av den analysemetoden finnes der tre grupper av metoder: kjemiske, fysiske og fysiokjemiske. Alle er basert på endringer i de fysiske eller kjemiske egenskaper til forbindelsen.

kjemiske studier

Denne fremgangsmåten tar sikte på å identifisere stoffer som kvantitativt i forskjellige kjemiske reaksjoner oppstår. Den sistnevnte har eksterne manifestasjoner (fargeendring, gassutvikling, varme, bunnfall). Denne metoden er mye brukt i mange felt av livet i det moderne samfunn. Laboratorium for kjemisk forskning er nødvendigvis til stede i farmasøytisk, petrokjemisk industri, bygg og anlegg og mange andre.

tre typer kjemisk forskning kan identifiseres. Gravimetri, eller gravimetrisk analyse basert på de kvantitative karakteristika for endring av en analytt i en prøve. Dette alternativet er enkel og gir nøyaktige resultater, men er tidkrevende. I denne type av kjemiske metoder for undersøkelse ønskede substans frigjøres fra den totale sammensetningen av et bunnfall eller en gass. Den ble deretter bragt inn i en fast uoppløselig fase, filtreres, vaskes og tørkes. Ved å følge disse fremgangsmåtene veies komponent.

Titrimetri er tre-dimensjonal analyse. Kjemiske skjer ved å måle mengden av reagensen som reagerer med analytten. Dets konsentrasjon er kjent på forhånd. Volumet av reagensen måles ved likevektspunktet. Når gassanalyse eller bestemme mengden av den absorberte utvalgte gass.

I tillegg er forskning ofte brukt kjemiske modeller. Det vil si skape en analog av gjenstanden som skal undersøkes, mer praktisk å studere.

fysikk forskning

I motsetning til kjemisk forskning basert på å utføre disse reaksjonene, fysikalske analysemetoder basert på egenskapene til lignende stoffer. For gjennomføringen av dem krever spesialutstyr. Metoden består i å måle forandringer i egenskapene til substansen forårsaket av stråling. De viktigste metoder for fysisk undersøkelse er refraktometri, polarimetri, fluorimetri.

Refraktormetri utføres under anvendelse av et refraktometer. Fremgangsmåten reduserer til studiet av brytning av lys som passerer fra ett medium til et annet. Endring av vinkelen for dette avhenger av egenskapene til mediumkomponentene. Derfor blir det mulig å identifisere sammensetningen av mediet og dets struktur.

Polarimetri er en optisk undersøkelsesmetode som anvender evnen av visse stoffer for å rotere den oscillasjon av lineært polarisert lys plan.

Fluorimetri å bruke lasere og kvikksølv lamper som produserer monokromatisk stråling. Noen stoffer er i stand til å fluoristsentirovat (absorbere og frigjøre den absorberte stråling). Den konkluderer med at den kvantitative bestemmelse av stoffer basert på fluorescens-intensitet.

Fysisk og kjemisk forskning

Fysiske og kjemiske undersøkelsesmetoder registrere endringer i de fysikalske egenskaper til materiale som er påvirket av forskjellige kjemiske reaksjoner. De er basert på den direkte avhengighet av de fysiske egenskapene til objektet på dens kjemiske sammensetning. Disse metoder krever bruk av visse instrumenter. Typisk blir observasjonen utføres for den termiske ledningsevne, elektrisk ledningsevne, lysabsorpsjon, kokepunkt og smelte.

Fysio-kjemiske studier av substans mye brukt på grunn av sin høye nøyaktighet og hastighet på å oppnå resultater. I dagens verden på grunn av utviklingen av IT-teknologi kjemiske metoder har det vært vanskelig å søke. Fysio-kjemiske metoder som brukes i næringsmiddelindustrien, jordbruk, rettsmedisin.

En av de viktigste forskjeller i fysikalsk-kjemiske metoder for kjemisk er at på slutten av reaksjonen (likevektspunktet) blir funnet ved å måle innretninger, ikke visuelt.

De viktigste fremgangsmåter for fysikalsk og kjemisk forskning er ansett for å være spektrale, elektrokjemiske, termiske og kromatografiske metoder.

Spektralanalyse teknikker stoffer

I fremgangsmåter basert på spektralanalyse av objektet basert på interaksjonen med elektromagnetisk stråling. Absorpsjon, refleksjon, spredning sist. Et annet navn for metoden - optisk. Det er et sett av kvalitativ og kvantitativ forskning. Spektralanalyse gjør det mulig å evaluere den kjemiske sammensetning, strukturbestanddeler, et magnetisk felt og andre egenskaper til forbindelsen.

Metoden består i å bestemme resonansfrekvensen ved hvilken materialet reagerer på lys. De er strengt individuelt for hver komponent. Med hjelp av spektroskopi kan se linjer i spekteret og identifisere komponentene av stoffet. Intensiteten av spektrallinjene gir en idé om den kvantitative karakterisering. Klassifiseringen av spektralområdet av metoder er av type og hensikten med studien.

Utslipps metode gjør det mulig å studere emisjonsspektra og gir informasjon om sammensetningen av stoffet. For de data som utsettes for en elektrisk bueutladning. En variasjon av denne metoden er flammefotometri. Absorpsjons-spektra blir undersøkt absorpsjonsmetode. De ovennevnte alternativer er kvalitativ analyse av stoffer.

Kvantitativ analyse sammenligner den spektrale intensiteten av spektrallinje av testobjektet og et stoff av kjent konsentrasjon. Slike metoder bør omfatte atomabsorbsjon, atom fluoriserende og selvlysende analyser, turbidimetri, nefelometri.

Baser elektrokjemisk analyse av stoffer

Elektrokjemisk analyse bruker elektrolyse for å studere materie. Reaksjonene blir utført i en vandig løsning på elektrodene. Måling for å være en av de tilgjengelige funksjonene. En studie utført i en elektrokjemisk celle. Dette kar, som er plassert i en elektrolytt (ionisk ledermateriale), elektroder (elektronisk ledende materiale). Elektroder og elektrolytter samhandle. Når denne strøm tilføres fra utsiden.

Klassifisering av elektrokjemiske metoder

Elektrokjemiske metoder er klassifisert på grunnlag av fenomener, som er basert på fysikalsk-kjemiske undersøkelser. Denne metoden med ileggelse av en utenlandsk bygningen og uten.

Conductometry er en analytisk metode måler den elektriske ledningsevne og G. Når konduktometrisk assay blir generelt anvendt vekselstrøm. Konduktometriske titrering - en felles forskningsmetode. Denne metoden er basert på produksjon av bærbare konduktometre som benyttes for kjemisk vann studier.

Ved utførelse av potensiometri målt EMF reversibel elektrokjemisk celle. coulometri Fremgangsmåten bestemmer den mengde elektrisk strøm som forbrukes under elektrolysen. Voltammetri undersøker avhengighet av den aktuelle verdi av den lagt kapasitet.

Termiske analysemetoder stoffer

Termisk analyse tar sikte på å identifisere forandringer i de fysikalske egenskaper hos en substans ved hjelp av varme. Disse forskningsmetoder blir utført i løpet av kort tid og med en liten mengde av prøven undersøkt.

Termogravimetri - en av metodene for termiske analyser, som står for registrering av massen til et objekt endringer på grunn av temperatur. Denne metoden anses å være en av de mest nøyaktige.

I tillegg termiske metoder for undersøkelse omfatter kalorimetri bestemmer varmekapasiteten av stoffet entalpimetriya basert på den spesifikke varme av studien. Også, dersom en av dem bli referert dilatometer som fester prøvevolumet endres på grunn av temperatur.

Kromatografiske metoder for analyse av stoffer

kromatografiske metode er en metode for separering av substanser. Det finnes mange typer av kromatografi, de store er: gass, distribusjon, redoks, sedimentering, ion exchange.

Komponentene i prøven fordeles mellom mobile og stasjonære faser. I det første tilfellet snakker vi om væsker eller gasser. Den stasjonære fase er en sorbent - fast stoff. Prøvekomponentene i den mobile fase beveges langs stasjonære. Den hastighet og tiden for passering av komponentene ved hjelp av den avsluttende fase for å bedømme deres fysikalske egenskaper.

Bruk av fysiske og kjemiske metoder for forskning

Den viktigste retning av fysikalske og kjemiske metoder er det sanitære-kjemiske og rettsmedisinsk kjemisk forskning. De har noen forskjeller. I det første tilfellet, for evaluering av analyser som brukes hygieniske standardene som brukes. De er satt av departementet. Sanitær-kjemisk forskning foregår på den måten foreskrevet av epidemiologiske tjenester. Prosessmodellen brukes media som etterligner egenskapene til matvarer. de også gjenskape driftsforhold av prøven.

Forensic kjemisk undersøkelse tar sikte på å kvantitativt å identifisere medikamenter, harde droger og giftstoff i det menneskelige legeme, matvarer, medisinske preparater. Undersøkelsen er utført av en rettsavgjørelse.