Теоретический курс по дисциплине "Аналитическая химия"

5. По диапазону определяемых  содержаний:

--- анализ  на содержание главных компонентов, 100 – 10 %

--- анализ  на содержание сопутствующих  компонентов, 10 - 0,01 %

--- анализ  на содержание следовых компонентов,  ниже 0,01 %

--- анализ  на содержание микроследовых  компонентов, ниже 10^-8 %

--- анализ  на содержание наноследовых компонентов, ниже 10^-11 %

--- анализ  на содержание пикоследовых компонентов  или единичных атомов. 

При выполнении элементного анализа в геологических  пробах для широкого круга элементов  определяются содержания 10^-5 – 10^-3 %, в ряде случаев – порядка 10^-7 – 10^-6 %. В то же время нередко необходимо определять весьма высокие содержания, часто достигающие многих десятков процентов. Таким образом, аналитические методы в геологии должны располагать возможностью определять содержания компонентов, отличающиеся друг от друга на 8-9 порядков. 

6. По количеству определяемых компонентов в пробе или количеству анализируемых проб партии выделяют валовой и выборочный анализ, однокомпонентный и многокомпонентный анализ. 

Валовой анализ вещества объекта анализа – это вид анализа, в результате которого будет определено, из каких компонентов состоит вещество объекта анализа и каково их содержание (синоним – полный анализ). Валовым анализом называют также химический анализ вещества объекта анализа всех проб партии на все или выборочные компоненты (анализ всех проб партии). 

Выборочный анализ вещества объекта анализа – это вид анализа, в результате которого будет определено наличие конкретно указанных компонентов в веществе объекта анализа и их содержание. Выборочным анализом называют также химический анализ выборочных проб из всей партии на все или конкретно указанные компоненты (анализ выборочных проб из партии). 

7. По манипуляциям с пробой выделяют деструктивный и недеструктивный анализ. 

Деструктивный анализ вещества объекта анализа – это вид анализа, в результате которого аналитическая проба перед измерениями будет преобразована в другое состояние физическим  или химическим способом. Например, твердая проба будет растворена и далее будет определено содержание компонентов в растворе; жидкая проба будет выпарена до сухого остатка и далее будет определено содержание компонентов в этом остатке; к пробе будет добавлен химический реагент и далее будет определено содержание компонентов в продукте химической реакции между определяемым компонентом и добавленным реагентом. 

Недеструктивный анализ вещества объекта анализа – это вид анализа, в результате которого физические и химическое состояние аналитической пробы либо объекта анализа без отбора пробы не изменяется после проведения анализа. 

8. По диапазону анализируемых масс пробы (масса аналитической пробы):

-- макроанализ  (макроколичество, 2 – 0,05 г);

-- полумакроанализ  (полумикроколичество, 0,05 – 0,01 г);

-- микроанализ  (микроколичество, 10 – 0,1 мг);

-- ультрамикроанализ  (ультра- , 100 – 10 мкг и субмикроколичество, менее 10 мкг). 

9. По расположению пробы относительно средства измерения выделяют контактный и дистанционный анализ. 

Контактный анализ – это вид анализа, при котором аналитическая проба совмещена со средством измерения. 

Дистанцuонный анализ – это вид анализа, при котором аналитическая проба и средство измерения находятся на расстоянии друг от друга, иногда на значительном (анализ химического состава породы на поверхности геологических обнажений с самолета, определение состава атмосферы, окружающий планету Венера). 

10. По астрономическому времени проведения измерений выделяют дискретный и непрерывный анализ. 

Дискретный анализ вещества объекта анализа – это вид анализа, в результате которого отбирается проба, и она будет проанализирована один или несколько раз. 

Непрерывный анализ вещества объекта анализа – это вид анализа, в результате которого проба не отбирается и имеется возможность выполнять химический анализ вещества объекта анализа с помощью специальных технических устройств периодически либо постоянно в течение длительного периода времени. Непрерывный химический анализ проводят в производствах с непрерывными технологическими процессами (автоматический контроль технологического процесса), при транспортировке нефти по нефтепроводу и природного газа по газопроводу, при наблюдении за состоянием атмосферного воздуха (экологический мониторинг), при добыче угля закрытым способом (контроль содержания метана в воздухе угольной шахты). 

Таким образом, термины дискретный и непрерывный анализ, валовой и выборочный анализ могут относиться как к виду химического анализа, так и к организации его проведения. 

Разделение  химических анализов на виды обусловлено, в первую очередь, различными целями анализа. Каждая цель анализа  будет охарактеризована конкретной совокупностью видов анализа. 

Например, при поиске месторождений нефти  геологом отбирается проба подпочвенного  воздуха. Геолога интересует содержание в нём суммы газообразных углеводородов (цель химического анализа). В этом случае объект анализа – подпочвенный воздух, вещество объекта анализа – воздух, определяемые компоненты – газообразные углеводороды. С подготовленной соответствующим образом к анализу пробой будет выполнен один анализ, который может быть обозначен (классифицирован) как:

-- качественный  анализ воздуха, отобранного под почвой (доказывают наличие в пробе подпочвенного воздуха метана, этана, бутана, пропана и их изомеров) и/или количественный анализ воздуха, отобранного под почвой (определяют содержание  в пробе подпочвенного воздуха метана, этана, бутана, пропана и их изомеров);

-- анализ  неорганического вещества (воздуха)  объекта анализа природного  происхождения  (подпочвенный воздух);

-- анализ  гетерогенно-фазовой пробы воздуха,  так как при отборе пробы в неё попадут мелкодисперные твердые и жидкие частицы почвы;

-- молекулярный  анализ воздуха, так как в  нём определяют метан, этан, бутан,  пропан и их изомеры;

-- анализ на содержание главных и сопутствующих компонентов, предполагается, что содержание определяемых углеводородов должно быть не менее 0,1 %;

-- деструктивный анализ воздуха, если проба подпочвенного воздуха будет проанализирована методом газовой хроматографии, где воздух, введенный в хроматографическую колонку – блок пробоподготовки средства измерения хроматографа, будет разложен на отдельные компоненты – метан, этан, бутан, пропан, их изомеры и другие, не представляющие интереса для геолога;

-- контактный анализ воздуха, если проба будет проанализирована методом газовой хроматографии, где она вводится в хроматографическую колонку средства измерения – хроматографа;

-- дискретный, так как проба воздуха будет проанализирована один раз.

-- выборочный, так как определяются не все  компоненты подпочвенного воздуха,  а выборочно – метан, этан, бутан, пропан и их изомеры; 

Таким образом, цель анализа определяет конкретную совокупность видов анализа (зачем  и какой химический анализ проводить?), а конкретная совокупность видов  анализа обуславливает выбор  метода химического анализа вещества объекта анализа (как выполнить данный вид химического анализа?)