Значение метрологии в аналитической химии

Метрологические основы аналитической химии имеют важное значение при проведении различных агрохимических и биохимических исследований, агроэкологического мониторинга. В настоящее время не пользуются такими понятиями, как атомный и молекулярный вес, грамм-эквивалент, мг-эквивалент, весовые проценты, молярность, нормальность и др. Широкое применение при изучении химических превращений и особенно в расчетах находит единица количества вещества — моль. Однако в учебниках по агрохимии, почвоведению, экологии часто встречаются устаревшие наименования физических величин, терминов и символов, отличающихся от рекомендаций ИЮПАК и требований СИ. Это вызывает затруднения у студентов при освоении специальных дисциплин. Изучение основ метрологии в аналитической химии создает научную базу для понимания и усвоения агрохимии, почвоведения, методов агрохимических исследований, экологической химии, прикладной экологии, биохимии, зоотехнических и ветеринарных дисциплин.

Обработка результатов анализа — заключительный этап любого вида аналитической работы. Умение правильно рассчитать погрешность измерений, оценить точность анализа необходимо при сертификации различных видов продукции, анализе биологических объектов, контроле загрязненности окружающей среды. Важное значение в приобретении навыков творческого мышления имеет решение задач как лабораторно-практического, так и теоретического направления.

Контрольные вопросы и задания

• 1. Перечислите основные понятия и термины аналитической химии и дайте им определения.
• 2. Какова классификация методов анализа по происхождению аналитического сигнала? Приведите примеры.
• 3. Вычислите молярные массы эквивалентов ортофосфорной кислоты в реакциях нейтрализации:
  • а) Н₃Р0₄ + NaOH = NaH₂P0₄ + Н₂0;
  • б) Н₃Р0₄ + 2NaOH = Na, HP0₄ + 2Н₂0;
  • в) Н₃Р0₄ + 3NaOH = Na₃P0₄ + 3H₂0.
• 4. Рассчитайте молярную массу эквивалентов дихромата калия К₂Сг₂0₇ в реакции его восстановления нитритом калия:

• 5. Вычислите молярную концентрацию и молярную концентрацию эквивалентов насыщенного раствора гидроксида кальция, содержащего в 1 л 0,1735 г Са (ОН)₂.
• 6. Из 200 г 10%-ного раствора серной кислоты удалили выпариванием 50 г воды. Чему равна массовая доля серной кислоты в оставшемся растворе?

• 7. Дайте определение понятий: основной компонент, примесь, микропримесь, степень чистоты. Как подразделяют химические реактивы по степени их чистоты? Какова концентрация примесей в международной системе обозначений: а) ppm; б) ppb; в) ppt; г) ppquad?
• 8. Перечислите основные метрологические характеристики методов анализа и дайте им краткое определение.
• 9. Что такое аналитический сигнал фона? Как его учитывают при проведении анализа?
• 10. Какие способы применяют для определения содержания компонента в анализируемом растворе? Каковы преимущества и ограничения каждого из них?
• 11. При определении Fe³⁺ в параллельных пробах гравиметрическим методом получены следующие результаты (jq, мг): 16,85; 16,94; 17,56; 17,23; 17,27; 17,85. Найдите относительное и стандартное отклонения, доверительный интервал и относительную погрешность определения с доверительной вероятностью 0,95.
• 12. При измерении pH почвенной вытяжки получены результаты (x_f): 6,35; 6,52; 6,82; 6,80; 6,92. Есть ли грубые отклонения? Найдите среднее квадратичное отклонение измерений и полуширину доверительного интервала.