Читать онлайн «Метрологические основы аналитической химии»

А. В. Гармаш, Н. М. Сорокина МЕТРОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ  Метрологические основы аналитической химии Любая методика химического анализа имеет своей задачей извлечение информации о веществе с использованием тех или иных средств измерений. Таким образом, аналитическая методика есть сложная, многостадийная измерительная процедура. Именно на стадии измерения (и последующей обработки и интерпретации результатов) ярко проявляется глубокое внутреннее единс тво самых различных аналитических методов, а закономерности измерения химических величин имеют фундаментальное значение для всех разделов аналитической химии, составляя, по существу, ее философский базис. Изучением общих вопросов, связанных с измерением, обработкой и интерпретацией результатов химического анализа занимается специальный раздел аналитической химии, называемый химической метрологией. Химические величины, способы их выражения и измерения. Аналитический сигнал, градуировочная функция Основной химической величиной является количество вещества (n), а основной единицей ее измерения - моль. По определению, 1 моль - это количество вещества, содержащее столько частиц, сколько атомов 12 содержится в 0. 012 кг изотопно чис того простого вещества C (оно равно . 23 приблизительно 6. 02045 10 штук). Таким образом, по смыслу количество вещества есть число частиц, составляющих вещество. Эту величину не следует отождес твлять ни с массой, ни с объемом, ни с какими-либо иными физическими характерис тиками. Наряду с количеством вещества в химии широко используют и производные от нее величины. Важнейшая из них - концентрация (c), представляющая собой количество вещества в единице объема V: n c= (1) V Наиболее употребительная единица измерения концентрации - моль/л (М). В дальнейшем все химические величины - как само количество вещества, так и производные от него - мы будем обозначать собирательным термином "содержание". Из определения понятия "количество вещества" следует, что прямые, непосредственные измерения химических величин невозможны. Действительно: непосредственно измерить количество какого-либо 1 вещества в образце означало бы пересчитать в нем поштучно все частицы определенного сорта, что технически неосуществимо. Однако существует множество физических величин, вполне доступных прямым измерениям и функционально связанных с содержанием вещества. Например, для любого чистого вещества его масса (m) пропорциональна его количеству: m = Mn (2) (коэффициент пропорциональности - молярная масса M). При титровании количество определяемого вещества связано с объемом стандартного раствора титранта V Т концентрации cТ : n VТ = (3) cТ Для окрашенных растворов существует связь между концентрацией светопоглощающего вещества и оптической плотностью A: A = εlc (4) (основной закон светопоглощения).