ЛЕКЦИЯ 1. ВВЕДЕНИЕ В ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Вопросы:
1. Общая характеристика физико-химических методов исследований;
2. Достоинства и недостатки физико-химических методов исследований;
3. Основные приемы, используемые в физико-химических методах анализа.
1. Общая характеристика физико-химических методов исследований
Физико-химические методы анализа основаны на проведении реакций, конец которых
определяется с помощью приборов, поэтому эти
методы называются также инструментальными.
Известно несколько десятков физико-химических методов анализа.
Важнейшими физико-химическими методами анализа являются:
1) спектральные и другие оптические методы;
2) хроматографические методы;
3) электрохимические методы.
Наиболее обширной является группа
спектральных и других
оптических методов анализа,
включающая методы эмиссионной спектроскопии, абсорбционной спектроскопии, люминесцен-
ции, рефрактометрии и др.
Оптические методы используют связь между анализируемым веществом и его оптическими
свойствами.
Хроматография – это
метод разделения сложных смесей, основанный на распределении
веществ между двумя фазами, одна из которых неподвижна, а другая – поток, движущийся через
неподвижную фазу. Хроматография основана на многократном повторении актов сорбции и де-
сорбции веществ при их перемещении в потоке подвижной фазы вдоль неподвижного сорбента.
Для хроматографического разделения смесей веществ может быть использован любой механизм
сорбции.
В группу хроматографических методов анализа входят методы газовой и газожидкостной
хроматографии, жидкостной распределительной хроматографии и др.
Электрохимические методы анализа основаны на существовании зависимости между со-
ставом анализируемого вещества и его электрохимическими свойствами. Электрохимические ме-
тоды анализа, основанные на измерении электрической проводимости, потенциалов и других
свойств, включают методы кондуктометрии, потенциометрии, полярографии, кулонометрии и др.
Кроме перечисленных физико-химических
методов существуют и другие методы инстру-
ментального анализа.
Масс-спектрометрические методы основаны на определении масс ионизированных ато-
мов, молекул после их разделения в результате комбинированного действия электрических и маг-
нитных полей. Масс- спектрометр разделяет с помощью электрических и магнитных полей пучки
заряженных частиц (обычно ионов) с разным отношением массы частицы т к ее заряду
е.
Метод электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) основан на явлении резонансного
поглощения некоторыми атомами, молекулами или радикалами энергии переменного электромаг-
нитного поля радиочастотного диапазона.
Метод ядерного магнитного резонанса (ЯМР) использует явление резонансного поглоще-
ния энергии переменного электромагнитного поля радиочастотного диапазона веществом, нахо-
дящимся в постоянном магнитном поле, обусловленное магнетизмом атомных ядер. ЯМР основан
на существовании у атомного ядра магнитного момента. ЯМР по своей природе подобен ЭПР.
Радиометрические методы основаны на использовании радиоактивных изотопов и изме-
рении радиоактивного излучения.