Physikalisch-chemische Charakterisierung von Substanzen

Physikalische und chemische Forschung, wie die Richtung der analytischen Chemie weit verbreitet war in allen Bereichen der menschlichen Tätigkeit verwendet. Sie ermöglichen es, die Eigenschaften der Substanz von Interesse zu erkunden, die quantitative Komponente der Komponenten in der Probe zu bestimmen.

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Die wissenschaftliche Forschung ist die Erkenntnis eines Objekts oder eine Erscheinung, um ein System von Konzepten und Wissen zu erhalten. Das Funktionsprinzip der verwendeten Methoden sind eingeteilt in:

• empirische;
• Organisation;
• interpretierende;
• Verfahren zur qualitativen und quantitativen Analyse.

Empirische Forschungsmethoden spiegeln die untersuchten Objekt durch die äußeren Manifestationen und umfassen die Überwachung, Messung, ein Experiment, Vergleich. Die empirische Studie basiert auf verlässliche Fakten und nicht die Schaffung von künstlichen Situationen für die Analyse einzubeziehen.

Organisationsverfahren – Vergleich, Longitudinal-, komplex. Erste Mittel durch einen Vergleich der Zustände des Objekts zu verschiedenen Zeiten entnommen und unter verschiedenen Bedingungen voneinander. Longitudinal – Beobachtung des Gegenstandes der Studie für eine lange Zeit. Der Komplex ist ein Aggregat Längs- und Vergleichsmethoden.

Interpretierenden Techniken – genetische und strukturell. Genetische Variante beinhaltet das Studium des Objekts seit seiner Gründung. Struktur Verfahren untersucht und beschreibt ein Geräteobjekt.

Methoden der qualitativen und quantitativen Analyse befasst sich mit der analytischen Chemie. Chemische Untersuchungen darauf abzielen, die Zusammensetzung des Objekts Forschung zu bestimmen.

Verfahren der quantitativen Analyse

Durch quantitative Analyse der Zusammensetzung der chemischen Verbindungen in der analytischen Chemie bestimmt. Fast alle der in der Studie verwendeten Verfahren werden nach den chemischen und physikalischen Eigenschaften aufgebaut des Stoffes auf seine Zusammensetzung.

Quantitative Analyse ist ein total, vollständig und teilweise. Insgesamt ermittelt die Anzahl aller bekannten Substanzen auf das Objekt untersucht, und zwar unabhängig davon, ob sie vorhanden sind, in der Zusammensetzung oder nicht. Vollständige Analyse unterschiedliche quantitative Zusammensetzung der in der Probe enthaltenen Substanzen zu finden. Teilweises Ausführungsbeispiel bestimmt die Inhalte von nur die Komponenten von Interesse bei der Untersuchung von chemischen Substanzen.

Je nach Analysemethode gibt es drei Gruppen von Methoden: chemischen, physikalischen und physikalisch-chemischen. Alle basieren auf Veränderungen der physikalischen oder chemischen Eigenschaften des Stoffes.

chemische Untersuchungen

Dieses Verfahren zielt auf Substanzen quantitativ in verschiedenen chemischen Reaktionen auftreten, zu identifizieren. Letztere haben äußere Erscheinungen (Farbwechsel, Gasentwicklung, Hitze, Niederschlag). Diese Methode wird in vielen Bereichen des Lebens in der modernen Gesellschaft weit verbreitet. Labor der chemischen Forschung ist notwendigerweise in der Pharma-, Petrochemie, Bauindustrie und viele andere.

drei Arten von chemischer Forschung identifiziert werden. Gravimetrie oder gravimetrische Analyse, basierend auf den quantitativen Merkmalen der Änderung eines Analyten in einer Probe. Diese Option ist einfach und gibt genaue Ergebnisse, ist aber zeitraubend. Bei dieser Art von chemischen Untersuchungsmethoden gewünschte Substanz aus der Gesamtzusammensetzung eines Präzipitats oder ein Gas freigesetzt. Es wurde dann in eine feste unlösliche Phase gebracht wird, wird filtriert, gewaschen und getrocknet. diese Verfahren folgende gewogenen Komponente.

Titrimetrisch ist dreidimensionale Analyse. Research Chemicals erfolgt, indem die Menge an Reagenz, die Messung mit dem Analyten reagiert. Seine Konzentration im Voraus bekannt ist. Das Volumen des Reagens gemessen wird, wenn der Äquivalenzpunkt. Wenn die Gasanalyse oder bestimmen, um die Menge des ausgewählten Gases absorbiert.

Darüber hinaus wird die Forschung oft chemische Modelle verwendet. Das heißt, ein Analogon des Objekts untersucht,, bequemer zu studieren schaffen.

Physik Forschung

Im Gegensatz zu chemischer Forschung auf der Grundlage diese Reaktionen Durchführung physikalische Methoden zur Analyse auf der Basis der Eigenschaften von ähnlichen Substanzen. Für ihre Umsetzung erfordert eine spezielle Ausrüstung. Das Verfahren besteht durch die Strahlung verursachte Veränderungen in den Eigenschaften des Stoffes zu messen. Die wichtigsten Methoden der körperlichen Untersuchung sind Refraktometrie, Polarimetrie, Fluorimetrie.

Refractometry erfolgt mit einem Refraktometer. Das Verfahren reduziert sich auf die Untersuchung der Brechung des Lichts, das von einem Medium zum anderen. Ändern des Winkels für das hängt von den Eigenschaften der Komponenten des Mediums. Daher wird es möglich, die Zusammensetzung des Mediums und seine Struktur zu identifizieren.

Polarimetrie ist ein optisches Untersuchungsverfahren, das die Fähigkeit bestimmter Substanzen verwendet die Schwingung von linear polarisiertem Licht Ebene zu drehen.

Fluorimetrie verwenden Laser und Quecksilberlampen, die monochromatische Strahlung erzeugen. Einige Substanzen sind in der Lage fluoristsentirovat (absorbieren und die absorbierte Strahlung). Es kommt zu dem Schluss, dass die quantitative Bestimmung von Substanzen auf der Grundlage der Fluoreszenzintensität.

Physikalische und chemische Forschung

Physikalische und chemische Untersuchungsmethoden registrieren Veränderung der physikalischen Eigenschaften der Materie unter dem Einfluss verschiedener chemischer Reaktionen. Sie beruhen auf der direkten Abhängigkeit von den physikalischen Eigenschaften des Objekts auf seiner chemischen Zusammensetzung. Diese Verfahren erfordern die Verwendung bestimmter Instrumente. Typischerweise wird die Beobachtung für die thermische Leitfähigkeit, elektrische Leitfähigkeit, Lichtabsorption, Siedepunkt und Schmelzen durchgeführt.

Physiko-chemische Studien der Substanz weitgehend aufgrund ihrer hohen Genauigkeit und Geschwindigkeit zu erhalten Ergebnissen verwendet. In der heutigen Welt durch die Entwicklung von IT-Technologien chemischen Methoden ist es schwierig, zu übernehmen. Physiko-chemische Methoden in der Lebensmittelindustrie, Landwirtschaft, Forensik.

Einer der Hauptunterschiede der physikalisch-chemische Methoden der chemischen ist, dass das Ende der Reaktion (der Äquivalenzpunkt) von Messeinrichtungen gefunden wird, nicht visuell.

Die wichtigsten Methoden der physikalischen und chemischen Forschung wird als spektrale, elektrochemischen, thermischen und chromatographische Methoden.

Spektralanalysetechniken Substanzen

Bei Verfahren, basierend auf Spektralanalyse des Objekts auf der Basis der Wechselwirkung mit elektromagnetischer Strahlung. Die Absorption, Reflexion, Streuung der letzten. Ein anderer Name des Verfahrens – optisch. Es ist eine Reihe qualitativer und quantitativer Forschung. Die Spektralanalyse kann die chemische Zusammensetzung, Struktur-Komponenten, um ein Magnetfeld und andere Eigenschaften des Stoffes bewerten.

Das Verfahren besteht in der Bestimmung der Resonanzfrequenzen, bei denen das Material auf Licht reagiert. Sie sind streng individuell für jede Komponente. Mit Hilfe des Spektroskops kann die Linien im Spektrum sehen und die Komponenten der Substanz identifizieren. Die Intensität der Spektrallinien gibt eine Vorstellung von der quantitativen Charakterisierung. Die Klassifizierung des Spektralbereichs von Verfahren ist die Art und den Zweck der Studie.

Emissionsverfahren ermöglicht es uns, die Emissionsspektren zu untersuchen und liefert Informationen über die Zusammensetzung des Stoffes. Für die mit einer elektrischen Bogenentladung unterworfen Daten. Eine Variante dieser Methode ist die Flammenphotometrie. Absorptionsspektren werden Absorptionsverfahren untersucht. Die oben genannten Optionen sind qualitative Analyse von Substanzen.

Quantitative Analyse vergleicht die spektrale Intensität der Spektrallinie des Prüfobjekts und eine Substanz mit bekannter Konzentration. Solche Verfahren sollten Atomabsorption, Atom Fluoreszenz- und Lumineszenz-Assays, Turbidimetrie, Nephelometrie umfassen.

Bases elektrochemischen Analyse von Substanzen

Die elektrochemische Analyse verwendet Elektrolyse Materie zu studieren. Die Reaktionen werden in einer wässrigen Lösung an den Elektroden durchgeführt. Die Messung eines der verfügbaren Funktionen sein. Eine Studie in einer elektrochemischen Zelle aus. Dieser Behälter, der in einem Elektrolyt (Ionenleitermaterial), Elektroden (elektronisch leitendes Material) angeordnet ist. Elektroden und Elektrolyte in Wechselwirkung treten. Wenn dieser Strom wird von außen zugeführt.

Klassifizierung von elektrochemischen Methoden

Die elektrochemische Methoden werden auf der Grundlage von Phänomenen klassifiziert, die auf physikalisch-chemische Untersuchungen basieren. Dieses Verfahren mit der Einführung eines fremden Gebäudes und ohne sie.

Konduktometrie ist ein analytisches Verfahren misst die elektrische Leitfähigkeit und G. Wenn konduktometrischen Assay allgemein Wechselstrom verwendet wird. Konduktometrische Titration – ein gemeinsames Forschungsmethode. Dieses Verfahren basiert auf der Herstellung von tragbaren Konduktometern zur chemischen Wasserstudien verwendet.

Bei der Durchführung der Potentiometrie gemessen EMF reversible elektrochemische Zelle. Coulometrie Verfahren bestimmt die Menge an Elektrizität, die während der Elektrolyse verbraucht. Voltammetrie untersucht die Abhängigkeit des aktuellen Wertes der genannten Kapazität.

Thermisches Analyseverfahren Substanzen

Die thermische Analyse zielt auf Änderungen in den physikalischen Eigenschaften eines Stoffes durch Wärme zu identifizieren. Diese Forschungsmethoden werden in kurzer Zeit und mit einer kleinen Menge der Probe untersucht durchgeführt.

Thermogravimetrie – eine der Methoden der thermischen Analyse, die für die Registrierung der Masse einer Objektänderung aufgrund von Temperatur ausmacht. Diese Methode gilt als einer der genauesten sein.

Darüber hinaus ist die Wärmekapazität des Stoffes entalpimetriya thermischen Untersuchungsmethoden umfassen Kalorimetrie auf der spezifischen Wärme der Studie basierend bestimmt. Auch einer von ihnen sollte Dilatometer bezeichnet werden, die die Probenvolumenänderung aufgrund der Temperatur fixiert.

Chromatographische Methoden zur Analyse von Substanzen,

chromatographisches Verfahren ist ein Verfahren zur Trennung von Substanzen. Es gibt viele Arten von Chromatographie, die wichtigsten sind: Gas, Verteilung, Redox, Sedimentation, Ionenaustausch.

Die Komponenten in der Probe werden zwischen den mobilen und stationären Phasen unterteilt. Im ersten Fall sprechen wir von Flüssigkeiten oder Gasen. Die stationäre Phase ist ein Sorbens – Feststoff. Die Probenkomponenten in der mobilen Phase entlang stationär bewegen. Die Geschwindigkeit und die Zeit des Durchgangs von Komponenten durch die Endphase ihrer physikalischen Eigenschaften zu beurteilen.

Die Verwendung von physikalischen und chemischen Methoden der Forschung

Die wichtigste Richtung der physikalischen und chemischer Methoden ist die Sanitärchemischen und forensische chemische Forschung. Sie haben einige Unterschiede. Im ersten Fall für die Auswertung der Analyse verwendeten hygienische Standards angenommen. Sie werden vom Ministerium festgelegt. Sanitär-chemische Forschung ist in der Art und Weise durch den epidemiologischen Dienst vorgeschrieben durchgeführt. Das Prozessmodell verwendete Medien, die die Eigenschaften von Lebensmitteln zu imitieren. sie auch die Betriebsbedingungen der Probe reproduzieren.

Forensic chemische Studie zielt darauf ab, quantitativ Drogen zu identifizieren, harte Drogen und Gifte im menschlichen Körper, Nahrungsmittel, medizinische Präparate. Die Prüfung wird durch eine gerichtliche Entscheidung durchgeführt.