Измерение концентрации. Измерения в химическом анализе. Концентрация. Правильность результатов химического анализа, страница 4

Таблица 30

Измеряемая величина	Функциональная зависимость	Обозначение
Напряжение U
Потенциал электрода Е
Сила тока I
Плотность тока I	i= I/S	S - поверхность элект­рода
Сопротивление R	R = U /I
Удельное сопротивление s	s = RS/d	d - расстояние между электродами
Проводимость G	G = 1 / R
Удельная электропро­водность к	к = 1/ s
Импеданс Z	= U Z/ I~	|Z| — кажущееся соп­ротивление
	Z=Zw+jZb	|Zw| — действительное сопротивление
	|Z| =-	|Zb|— реактивное со­противление
	Zb=RL-Rc	RL - индуктивное сопротивление
	RL =wL	Rc — емкостное сопротивление
	rc= 1/wC	С — емкость
		w — частота пере­менного тока
Проводимость перемен­ного тока Y	Y = 1/Z
Количество электри­чества	Q=I×t	t - время
Емкость С	C=Q/U
Диэлектрическая про­ницаемость (относитель­ная) е
Тангенс угла диэлектри­ческих потерь tg d

Таблица 31

Измеряемая величина	Функциональная зависимость	Обозначение
Энтальпия D H		DH*	— молярная энталь­пия
		DH пл	- энтальпия плавле­ния (кристаллиза­ции)
		DH исп	— энтальпия возгон­ки
		DH пр	- энтальпия превращения ­ щения
		DH разб	- энтальпия разбав­ления
		DH шм	— энтальпия смесения
		DH рк	— энтальпия реакции ­
Температура T
Количество теплоты Q	Q = Cq • DT = m • Cq DT	Сq cq	- теплоемкость - удельная тепло­емкость
Теплопровод­ность lq	lq =Q/( I• DT )

Так как всякое изменение в вещественной системе связано с изменением энтальпии, особенно при химических реакциях, термические методы анализа нашли широкое распростране­ние. Для качественного анализа особый интерес представляют определяемые термометрические точки, в которых проис­ходят существенные изменения энтальпии. Температурный сдвиг этих точек используют в количественном анализе. При­мером такого метода анализа является криометрия. В табл. 31 представлен перечень физических величин, подлежащих из­мерению методами анализа, основанными на термических процессах.

Регистрацию изменений агрегатного состояния, измере­ние энтальпии фазовых переходов и энтальпий реакций обыч­но производят по диаграммам, представляющим зависимость температуры анализируемого вещества от количества подво­димого или отводимого тепла (рис. 141). Часто вместо Т - Н

диаграммы строят Т - t диаграмму, обеспечивая для этого постоянство скорости теплоотвода.

В самое последнее время предложено использовать энталь­пию для идентификации органических жидкостей, обладаю­щих сложной структурой. В основе этого метода лежит зако­номерность, в соответствии с которой отношение изменения энтальпии и радиуса частицы при изменении температуры от Ti до T-i является константой, характерной для данной час­тицы.

= Const =

В табл. 32 приведены значения этих констант для ряда орга­нических веществ.

Таблица 32

Соединение		Соединение
н-Пентан	105	Бензол	102
н-Гексан	126	Толуол	124
н-Гептан	147	о-Ксилол	159
н-Октан	168	м-Ксилол	150
н-Нонан	190	п-Ксилол	146
н-Декан	211	Этилбензол	146
н-Ундекан	132	Кумол	175
н-До декан	253	Циклопентан	85
н-Тетрадекан	295	Циклогексан	107
н-Гексадекан	338	Метилциклопентан	107
2,2,4-Триметилпентан	144	Метилциклогексан	129
Изобутилен	66	Нитробензол	199
СС11	99	Метанол	82

Методы анализа, основанные на взаи­модействии с электромагнитным и кор­пускулярным излучением. В зависимости от участка электромагнитного спектра и форм внутренней энер­гии, определяющих принцип анализа, различают большую группу методов, объединенных под общим наименованием "спектроскопические методы анализа". Обзор этих методов представлен на рис. 142.

Физические величины, используемые в спектральных ме­тодах анализа, представлены в табл. 33. Спектры являются наиболее распространенным видом двумерной аналитической информации.При этом частоты или длины волн характери­зуют химическую природу компонентов, а соответствующие интенсивности используются для определения концентра­ции этих компонентов.

Таблица 33

Измеряемая величина	Функциональная зависимость	Обозначение
Длина волны l
Волновое число	=1/l
Частота v	v=c/l	с - скорость света
Энергия излучения Е	E=hv=hc/l	h - постоянная Планка
Термическая энергия Е	Е =½ fkT	k — постоянная Больцмана / - число степеней свободы внутренней энергии
Кинетическая энергия Еk	Еk = ½ т2	т - масса частицы Г - средняя скорость части цы
Длина волны де Бройпя Л.	l = h/mv
Интенсивность l