Измерение концентрации элемента в растворах Реферат

В зависимости от цели для описания концентрации растворов используются разные физические величины.

Ненасыщенный раствор – раствор, в котором концентрация растворенного вещества меньше, чем в насыщенном растворе, и в котором при данных условиях можно растворить ещё некоторое его количество.

Насыщенный раствор – раствор, в котором растворённое вещество при данных условиях достигло максимальной концентрации и больше не растворяется. Осадок данного вещества находится в равновесном состоянии с веществом в растворе.

Пересыщенный раствор (изредка используется термин перенасыщенный) – раствор, содержащий при данных условиях больше растворённого вещества, чем в насыщенном растворе. Пересыщенные растворы неустойчивы, избыток вещества легко выпадает в осадок. Такой раствор нельзя получить путём рас-творения в нормальных условиях, обычно пересыщенный раствор получают охлаждением раствора, насыщенного при более высокой температуре (пересыщение).

Концентрированный раствор – раствор с высоким содержанием растворённого вещества в противоположность разбавленному раствору, содержащему малое количество растворённого вещества. Деление растворов на концентрированные и разбавленные не связано с делением на насыщенные и ненасыщеные. Так насыщенный 0,0000134М раствор хлорида серебра является очень разбавленным, а 4М раствор бромида калия, будучи очень концентрированным, не является насыщенным.

Разбавленный раствор – раствор с низким содержанием растворённого вещества. Отметим, что не всегда разбавленный раствор является ненасыщенным – например, насыщенный 0,0000134М раствор практически нерастворимого хлорида серебра является очень разбавленным. Граница между разбавленным и концентрированным растворами весьма условна [1].

Все методы определения концентрации веществ в растворах делятся на два вида:

1. Физические;

2. Физико-химические.

Физические. Такого рода методы определения основываются на изучении физических свойств или измерении физических констант исследуемого вещества, например эмиссионных спектров поглощения, электро- или теплопроводности, потенциала электрода, погруженного в раствор, диэлектрической проницаемости, вращения плоскости поляризации света, показателя преломления, флуоресценции, ядерного магнитного резонанса, радиоактивности и т. п.

Использование физических методов анализа и исследования основано на применении разнообразных прецизионных физических приборов.

Физические методы анализа отличаются рядом преимуществ перед другими методами и дают возможность решать вопросы, которые нельзя разрешить методами химического анализа.

Внедрение в практику современных физических и физико-химических методов анализа и исследования оказало существенное влияние на развитие различных областей техники и науки, в том числе на развитие самой аналитической химии.

В данном реферате рассмотрены методы и преобразователи для измерения концентраций веществ, которые необходимы для регулирования сложных технологических процессов (ТП). Обычно в таких ТП требуются быстродействующие и точные средства измерений, которые в составе автоматизированных систем управления технологическими процессами обеспечивали бы измерения параметров, непосредственно определяющих состав и свойства вырабатываемых материалов.

Каждый метод применяется в той сфере, где он рационален и дает наиболее точные результаты измерений для их последующей обработки и использовании как раз в тех самых ТП. К примеру, при измерениях электрохимическими методами используются относительно простые средства измерений, выходным сигналом которых является электрический ток или напряжение. В ряде случаев не требуется внешнего источника питания, поскольку сам электрохимический преобразователь является источником выходного электрического сигнала, используемого в качестве сигнала измерительной информации. Эти методы особенно пригодны для автоматического анализа веществ, для которых другие методы не обеспечивают нужной чувствительности или требуют более сложных и дорогостоящих средств измерений.

Преобразователи, основанные на том или ином методе, имеют свой диапазон измерений, рабочие условия, степень надежности др. не менее важные характеристики. Поэтому при выборе метода и преобразователя необходимо исходить из того, какой нужен диапазон измерений, какая точность, условия работы, динамические качества и т. д.