Способы расчёта концентрации по величине аналитического сигнала

Все способы требуют измерения аналитического сигнала!

Безэталонные

  • Расчет по теоретической формуле (прямая потенциометрия)
  • Методы инструментального титрования

С применением эталона

  • Метод градуировочного графика
  • Метод сравнения со стандартом (с эталоном)
  • Метод добавок

Метод градуировочного графика

Метод применяется при серийных анализах большого числа однотипных проб (в заводских лабораториях) - рутинный анализ.

  • Готовят серию эталонов (растворов) с переменным содержанием определяемого компонента Х и раствор анализируемой пробы (условия пробоподготовки одинаковы для всех растворов).
  • В одинаковых условиях измеряют аналитический сигнал каждого эталона и пробы.
  • Строят график зависимости величины аналитического сигнала от содержания Х в эталонах.
  • По построенному графику определяют содержание Х в пробе.

Требования к градуировочному графику:

  • Масштаб - равномерный, целочисленный, кратный.
  • Прямая должна идти под углом примерно 45 градусов.
  • Линия должна быть аппроксимирующая ко всем точкам.
  • Число точек, отстоящих вверх и вниз от линии должно быть одинаково.

grafiki.png

Построение градуировочного графика с использованием аппроксимирующего уравнения (МНК).

Уравнение прямой: Y = a * x + b

mnk1.png

Если зависимость не линейна, то в этом случае аппроксимирующее уравнение будет иметь более сложный вид.

График строят один раз по большому числу эталонов и перестраивают в случаях:

  • При смене условий измерения аналитического сигнала (смена или ремонт прибора, изменение температуры, рН и пр.)
  • При смене растворов реактивов.
  • При смене исполнителя.

Недостатки метода

График, построенный на "чистых" растворах Х, не учитывают влияния посторонних примесей. Их надо либо предварительно удалять, либо вводить в эталоны, либо предварительно убеждаться что они не мешеют определению.

Метод сравнения с эталоном.

1_etalon_bez_poyasneniy.png

Условия применимости:

Зависимость I = f (x) прямо пропорциональная, т.е.:
I = k * C
Эталон выбирают таким образом чтобы его аналитический сигнал был как можно ближе к сигналу пробы.

risunok1.png

Нет фона (его исключили или он пренебрежимо мал).

Метод сравнения с двумя эталонами (метод ограничивающих растворов).

2_etalona_bez_poyasneniy.png

Выбирают два эталона так, чтобы концентрация анализируемой пробы находилась в диапазоне между эталонными растворами.

risunok2.png

Недостатки метода

Не учитывается мешающее влияние примесей, т.к. обычно эталонный и исследуемый растворы имеют разный качественный состав.

Метод добавок

  • Пробу делят на две равные части
  • Измеряют аналитический сигнал в одной части пробы
  • Во вторую часть вводят известную добавку Х
  • Измеряют аналитический сигнал во второй части пробы
  • Вычисляют содержание Х в пробе

metod_dobavok_bez_poyasneniy.png

Если объёмы растворов Х без добавки и с добавкой одинаковы:

metod_dobavok_massy.png

Графический способ нахождения концентрации:

risunok_3.png

Метод добавок устраняет влияние примесей, если примесь не создаёт свой сигнал. Величина добавки должна увеличивать сигнал не более чем в 2 раза.

Условия применимости

Зависимость I = f (C) прямо пропорциональная.

risunok5.png

Необходимо исключать фон!

risunok6.png