Аналитическая химия и физико-химические методы анализа: Учебное пособие

Новосибирский государственный политехнический университет

Факультет летательных аппаратов

Кафедра инженерных проблем экологии

Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН

Аналитическая лаборатория

аналитическая химия и физико-химические методы анализа

Учебное пособие

Новосибирск

2006

Программа курса

«Дополнительные главы химии: аналитическая химия и физико-химические методы анализа»

1.  Цели и задачи дисциплины

1.1.  Цель курса состоит в углубленном знакомстве с основами аналитической химии и современными физико-химическими методам химического анализа, в первую очередь с методами определения качественного и количественного химического состава объектов окружающей среды и загрязняющих их компонентов.

1.2.  В задачи курса входит:

1.2.1.  знакомство с основными принципами и теоретическими положениями  аналитической химии,

1.2.2.  метрологическими основами химического анализа

1.2.3.  изучение методов обнаружения и идентификации компонентов окружающей среды,

1.2.4.  изучение методов выделения, разделения, концентрирования и количественного определения компонентов из состава объектов окружающей среды,

1.2.5.  изучение современных физико-химических методов химического анализа.

1.3.  Для успешного освоения курса необходимы знания общего курса химии.

2.  Содержание дисциплины

2.1.  Лекции

Блок 1. Предмет аналитической химии, ее структура, значение в науке, практике и других сферах, включая объекты окружающей среды.

2.1.1.  Введение. Задачи курса. Проблемы и решения.

2.1.2.  Виды химического анализа.

2.1.3.  Основные химические и физико-химические методы анализа.

2.1.4.  Объекты окружающей среды. Классификация. Химический состав.    

Характерные особенности и задачи анализа.

Блок 2. Метрологические основы химического анализа.

2.2.1.  Основные стадии химического анализа, выбор метода и составление схем

анализа.

2.2.2.  Основные метрологические понятия и представления. Аналитический сигнал и

помехи. Способы определения содержания по данным аналитических

измерений.

2.2.3.  Классификация погрешностей анализа. Систематические и случайные

погрешности. Способы оценки правильности. Стандартные образцы.

Статистическая обработка результатов измерений.

Блок 3. Типы химических реакций и процессов в аналитической химии.

2.3.1.  Основные типы химических реакций в аналитической химии: кислотно-

основные, комплексообразования, окисления-восстановления.

2.3.2.  Процессы осаждения-растворения, экстракции, сорбции.

2.3.3.  Константы равновесия реакций и процессов.

2.3.4.  Состояние веществ в идеальных и реальных системах.

2.3.5.  Скорость реакций в химическом анализе.

Блок 4. Методы обнаружения и идентификации. Методы выделения, разделения и концентрирования.

2.4.1.  Обнаружение, идентификация и количественное определение химических элементов и соединений.

2.4.2.  Дробный и систематический анализ.

2.4.3.  Капельный анализ.

2.4.4.  Тест-методы.

2.4.5.  Физические методы.

2.4.6.  Хроматографические методы.

2.4.7.  Методы экстракции.

2.4.8.  Методы осаждения и соосаждения.

2.4.9.  Другие методы.

Блок 5. Гравиметрический и титриметричесий методы анализа.

2.5.1.  Сущность гравиметрического метода, преимущества и недостатки.

2.5.2.  Требования к осаждаемой и гравиметрической формам.

2.5.3.  Аналитические весы. Погрешности в грвиметрическом анализе.

2.5.4.  Объекты гравиметрического анализа.

2.5.5.  Титриметрические методы. Классификация.

2.5.6.  Требования, предъявляемые к реакции титриметрическом анализе.

2.5.7.  Способы выражения концентраций растворов. Эквивалент. Стандарты. Фиксаналы. Титрование. Кривые титрования. Точка эквивалентности и конечная точка титрования. Индикаторы.

2.5.8.  Кислотно-основное, окислительно-восстановительное, осадительное, комплесометрическое титрование.

Блок 6. Электрохимические методы анализа.

2.6.1.  Потенциометрия.

2.6.2.  Кулонометрия.

2.6.3.  Вольтамперометрия.

2.6.4.  Амперметрическое титрование.

Блок 7. Спектроскопические методы анализа.

2.7.1.  Спектр электромагнитного излучения. Основные типы взаимодействия

вещества с излучением: эмиссия, поглощение, рассеяние.

2.7.2.  Классификация аналитических методов: (а) по природе частиц,

взаимодействующих с излучением – атомные, молекулярные, (б) по характеру

процесса – эмиссионные, абсорбционные, (в) по диапазону электромагнитного излучения.

2.7.3.  Основные законы испускания и поглощения электромагнитного излучения.

2.7.4.  Аппаратура.

2.7.5.  Методы атомной оптической спектроскопии (атомно-эмиссионный метод, атомно-абсорбционный метод).

2.7.6.  Методы атомной рентгеновской спектроскопии. Рентгенофлуоресцентная спектроскопия.