Т. Р. Рыспеков, Б. Д. Балғышева
Аналитикалық әдістердің сезімталдығы
жүктеу/скачать 0,83 Mb.
|
treatise140794
| 3.3 Аналитикалық әдістердің сезімталдығы
Қоспалардың аз мөлшерін сандық анықтау және анықталу әдісін таңдау кезінде талданатын материалдың масса бірлігіне немесе ерітінді көлемінің бірлігіне келетін элементтің мөлшерінің минималды шекараларын көрсететін сезімталдығын білген жөн. Сезімталдықтың теориялық шегі деп- элементтің 1 атомын анықтау мүмкіндігі болып табылады. Мұндай сезімталдық шегі кейбір жағдайларда радиометриялық талдау әдісіне жетеді: мысалы, № 105 элементінің химиялық қасиеттерін анықтау және зерттеу барысында, атомның орташа өмір сүру уақыты шамамен 2 секунд болады. Талдау әдісінің сезімталдығын, көп жағдайда, қолданылатын реагенттердегі қоспалардың мөлшеріне, қоршаған ортадан бақыланатын зат құрамына түсетін қоспаларға және сонымен қатар талдау кезіндегі шығындарға тәуелді болатын, қорытынды (бос) тәжірибедегі түзету шамасы шектейді. Талдау кезіндегі кең таралған ластану жолдары: қоспалардың реагенттермен енгізілуі; ауадан абсорбциялануы; зертханалық ыдыстың қабырғасынан десорбциялануы. Осылайша, талдау кезінде тек реактивтердің тазалығын ғана емес, сонымен қатар ауаның ластану дәрежесін де ескеру қажет. Талдаудың сезімталдығына буға айналу және адсорбция кезіндегі шығындар да әсерін тигізеді. Талдаудың әрбір сатысында қорытынды тәжірибені орындау барысында ескеру қажет болатын ластанулар мен шығындар болады. Осылайша, талдау кезінде анықталатын элемент реагенттерден, ыдыстан, аппараттан, ауа және басқа да жерлерден бақыланатын нысанға түспеуі қажет. Алайда, тәжірибе жүзінде бұл мүмкін емес. Демек, бақылау үшін түзету қолданылатын әдіс сезімталдығынан аз болуы керек. Сонымен қатар, егер мүмкін болса, қорытынды тәжірибе, негізгі талдаудың барлық сатыларын модельдеуі керек. Талдаудан жақсы нəтижелер алынуы үшін үлгіні алу жəне оны ұсақтау маңызды рөл атқарады. Талданатын ерітіндіні шыныдан, фторопласттан және полиэтиленнен алынатын заттар қатты ластайды. Ыдыстың формасы, қандай материалдан жасалғаны, талданатын компоненттің буға айналу және десорбциясы шығындарының минималды мәні талаптарын қанағаттандыруы қажет. Сондықтан, микроэлементтерді талдау кезінде қолданылатын ыдыстар, реагенттер және материалдар жоғары сапалы тазалауды қажет етеді. Сырттан ластану мүмкіндігін алдын алу үшін, талдауды инертті газ атмосферасында артық қысым жағдайындағы арнайы бюкстерде жүзеге асырады. Сондай-ақ оны толығымен герметизацияланған арнайы зертханаларда орындауға болады. Шаңның кіріп кетуін болдырмас үшін, арнайы сүзгіштер мен арнайы киімдер, полиэтилен аяқ киімдері және т.б. қолданылады. Сезімталдақтың қандай да бір дәрежеге жетуі талдаушының біліктілігіне және өлшеу құралының сапасына байланысты болады. Әр құрылғының өзіндік фоны бар. Әдістің сезімталдығының шегіне жақын аумақта жұмыс істегенде үлкен қателіктер пайда болады және нәтижелер нашарлайды. 3-суретте анықтау қателігі шамасының анықталатын элемент мөлшеріне тәуелділік графигі көрсетілген, ол графиктен қоспа мөлшерінің төмендеуімен қателіктің абсолютті мәні жоғарылайтынын көруге болады. Аналитикалық тәжірибеде сезімталдықты түрлі жолдармен сипаттайды. Төмен концентрацияларды анықтау барысында, көп жағдайда, зерттелетін затты ерітіндіге ауыстыруға тура келеді, және әрбір реакцияның мүмкіндігі шектік концентрациямен сипатталады, одан төмен концентрацияларда әдіс оң нәтиже бермейді. Сезімталдықты анықталатын минимуммен сипаттауға болады, оның шамасы шектік концентрацияға, ерітінді көлеміне және осы шамамен байланысты шектік сұйылтуға тәуелді болады. Анықталатын минимумды, әдетте, масса бірлігімен (мысалы, микрограммен) өрнектейді. Шектік сұйылту- қандай сұйылтуда элементті анықтауға мүмкін болатынын көрсетеді, және ол анықталатын элемент массасының жалпы еріткіш массасына қатынасымен сипатталады. Мысалы, шектік сұйылту 1:40000 болса, онда әдіс ерітіндінің 40000 бөліктері құрамынан элементтің бір бөлігін анықтауға мүмкіндік береді. Сонымен қатар сезімталдықты анықталатын минималды концентрациямен сипаттайды, яғни қойылған шарттарға сай, берілген әдіспен, масса бірлігінің көлем бірлігіне қатынасымен заттың ең аз концентрациясын (моль/л немесе мкг/мл) айтады. Кейбір жағдайларда сезімталдық пайызбен сипатталады. Сезімталдық шегі реакцияның орындалу әдісіне және басқа да факторларға байланысты болады. Талдаудың аспаптық әдістерінде, кез-келген құрылғының көрсеткіштері анықталатын элемент мөлшерінің өлшемін көрсетеді; сезімталдық шегін, яғни пайдалы сигнал мен қорытынды тәжірибенің сигналы немесе құралдың фоны арасындағы айырма шамасын бағалау үшін статистикалық әдістерді қолданады. Рұқсат етілген сенімділік деңгейі бар, массалық бірлікпен сипатталған, элементтің минималды анықталатын мөлшері - сезімталдықтың абсолютті шегі деп аталады. Пайызбен немесе миллионға бөліктермен көрсетілген, элементтің анықталуы мүмкін ең аз мөлшері - бұл сезімталдықтың салыстырмалы шегі. Әдістің сезімталдығын арттыру үшін пайдалы сигналдың фонға қатынасы арттыру қажет. Әртүрлі әдістердің мүмкіндіктерін салыстыру үшін, кейде сезімталдық үлгідегі грамм немесе жәй граммен көрсетеді. Бұл жағдайда анықталатын элемент немесе қосылыстың мөлшерін осы әдіспен талдау үшін қажетті минималды үлгіге жатқызады. Бұл жағдайда салыстырмалы сезімталдықты граммдағы сезімталдық шамасының теріс логарифмі ретінде көрсетуге болады. Мысалы, егер сезімталдық 10-10 г болса, онда - lg10-10 = 10. Қоспа мөлшерін масса бірлігінде концентрацияның молекулалық шкаламен салыстыру үшін, әдетте көптеген жәй заттардың атомдық және молекулалық массалары 10-250 арасында болатынын ескере отырып, орташа молекулалық массасы 100-ге тең шартты затты қарастырады. Кейбір әдістердің сезімталдылық шегін келесі мысалдармен суреттеуге болады: - салмақтық және көлемдік талдау – 10-2-100%, - калориметрлік – 10-5-100%, - кулонометрлік – 10-3-100%, - нефелометрлік – 10-8-10-4%, - полярографиялық – 10-4-10-1%. Әдетте, құрамы жағынан аздап өзгешеленетін, үлгілердің көп мөлшеріне талдау жүргізілетіндіктен, бір жағынан – қайталампаздық, алынған нәтижелердің қандай да бір орташа мәнге жақын болуы, екінші жағынан – талғампаздық, яғни қандай да бір элементті басқа элементтер қатысында анықтау мүмкіндігі үлкен рөл атқарады. Физикалық – химиялық әдістер көмегімен анықтауға болатын, сезімталдық пен материал мөлшеріне байланысты, аз концентрациялардың физикалық-химиялық әдістерін былайша жіктеуге болады: макро–(10-1г жоғары), жартылаймикро – (10-2г- 10-1г), микро – (10-3г-10-2г) ультрамикро–(10-7г-10-4г) субмикроәдістер (10-9г-10-7г). Қателіктердің түрлері, пайда болу көздері және сипаттамалары. Қайталампаздық және талдау дұрыстығын бағалау – физикалық-химиялық әдістер көмегімен есептеулер жүргізуде маңызды саты болып табылады. Бұл көрсеткіштер талдау кезіндегі әртүрлі қателіктерге тәуелді болады. Қателіктердің қайдан пайда болғанына қарамастан, қателіктер (қателер)– өрескел (ағаттық), жүйелік және кездейсоқ болады. Өрескел қателіктер, әдетте, зерттеушінің елемеуінен және шаршауына байланысты, сонымен қатар өлшеу құрылғысының уақытша істен шығуынан болады. Әдетте мұндай қателіктер өлшенген мәннің басқа үлгілерді талдау нәтижелерінің фонында жазу кезінде белгілі болады, мысалы, сандардың жазу тәртібінде 122 орнына 12,2 деген сияқты. Өрескел қателіктерді жою үшін қайта өлшеулер жүргізіледі. Мұқият және жинақы жұмыс, бақылау өрескел қателердің алдын алуға мүмкіндік береді. жүктеу/скачать 0,83 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|