Стандартные растворы. Приготовление первичных стандартных растворов.

Под стандартизацией раствора титранта имеют виду установление его точной концентрации с относительной погрешностью, не превышающей ±0,1%. Высокая точность, с которой определяется концентрация титранта, является обязательным условием, обеспечивающим необходимую точность титриметрического определения.

Различают приготовленные и установленные растворы титрантов.

Приготовленные растворы получают путем растворения точной навески очищенного исх. в-ва в определенном объеме воды или др. раств-ля (NaCl).

Однако многие растворы подготовить таким путем нельзя. В таких случаях готовят раствор титранта, концентрация которого известна лишь приблизительно, а затем стандартизуют. Такие растворы называются установленными. Для стандартизации титрантов применяют специальные установочные вещества, так называемые первичные стандарты.

Эти вещества должны иметь точный состав, быть устойчивыми на воздухе. Должны быть доступными и легко очищаться от примесей. Реакция вещества титранта с установочным веществом должна отвечать требованиям, которые предъявляются к титриметрическим реакциям, т.е протекать быстро, качественно и стехиометрически.

Удобным практическим методом приг. станд. титрованного р-ра является использование фиксоналов, кот.содержат точно фиксированное кол-во в-ва, обычно 0,1моль эквивалента.

10 Опасные и вредные производственные факторы, ПДК.

    Билет №9 1. Алкадиены. Номенклатура. Химические свойства. Алкадиенами (диеновыми) называют углеводороды с открытыми углеродными цепями, в молекулах которых содержатся две двойные связи. Общая фомула алканов: С_nH_2n-2 В зависимости от взаимного расположения в молекуле диена двойные связи называют изолированными, кумулированными или сопряженными 1) Если двойные связи разделены в углеродной цепи двумя или более одинарными связями, их называют изолированными СН₂=СН-СН₂-СН=СН₂ Пентадиен–1,4 2) Если две двойные связи расположены при одном атоме углерода, их называют кумулированными. СН₂=С=СН₂ Пропадиен 3) Если две двойные связи разделены одной одинарной связью, их называют сопряженными. СН₂=СН-СН=СН- СН₃ Пентадиен–1,3 Химические свойства Наиболее характерны реакции присоединения: 1 Присоединения 1) Галогенирование СН₂=СН-СН=СН₂+ Br₂→ Br-СН₂-СН=СН-СН₂-Br 2) Гидрирование СН₂=СН- СН=СН₂ +2Н₂ → СН₃-СН₂-СН₂-СН₃ (в 2 стадии) 3) Гидрогалогенирование СН₂=СН-СН=СН₂+ НBr→ СН₃-СН=СН-СН₂-Br 2 Реакция полимеризации n СН₂=СН-СН=СН₂ → (- СН₂-СН=СН-СН₂ -)n 2. Химическое равновесие. Понятие о гидролизе Закон действующих масс формулируется следующим образом: скорость химической реакции пропорциональна произведению концентрации реагирующих веществ. Рассмотрим систему, в которой присутствуют взаимодействующие вещества А и В. Между ними идет прямая реакция А+В→С+D. Скорость этой реакции прямо пропорциональна произведению концентрации реагирующих веществ: ʋ₁=к₁[А][В], где к₁ – коэфф. пропорциональности, равный скорости реакции при концентрациях реагирующих веществ 1 моль/л и называемый константой скорости реакции, [А] и [В] – молярные концентрации веществ А и В. В результате обратной реакции образуются исходные вещества: С+D→А+В. Скорость этой обратной реакции прямо пропорциональна произведению концентрации образовавшихся веществ при прямой реакции, т.е. С и D: ʋ₂=к₂[С][D], где к₁ – константа скорости обратной реакции, [С] и [D] – молярные концентрации веществ С и D. В начальный момент концентрация веществ С и D и, след-но, скорость обратной реакции = 0. С увеличением концентрации веществ скорость возрастает. При достижении определенных концентрации веществ А, В, С и D, скорости прямой и обратной реакции уравниваются – наступает химическое равновесие. Гидролиз (гидролитическое расщепление) – обменная реакция между различными веществами и водой. Гидролиз солей – взаимодействие ионов соли с водой, приводящее к образованию слабого электролита. - если гидролизуются соли, образованные слабой кислотой и сильным основанием, их водные растворы имеют щелочную реакцию (рН>7) К₂СО₃ + НОН ↔КОН + КНСО₃ - если гидролизуются соли, образованные сильной кислотой и слабым основанием, их водные растворы имеют кислую реакцию (рН<7) ZnCl₂ + НОН ↔ ZnОНCl; ZnОНCl +НОН ↔ НCl + Zn(ОН)₂ - наиболее полному гидролизу подвергаются соли, образованные слабой кислотой и слабым основанием. При этом образуется слабая кислота и слабое основание. NH₄CN + HOH ↔ NH₄OH + HCN - соли, образованные сильной кислотой и сильным основанием гидролизу не подвергаются. (рН=7) 3. Классификация хроматографических методов анализа Классификация методов хроматографии: - по способу перемещения сорбатов (разделяемых соединений) (фронтальная, вытеснительная, проявительная, комбинированная) - по агрегатному состоянию подвижной фазы (газовую, жидкостную). Если неподвижной фазой являются твердые в-ва и жидкости, то варианты газовой хромтографии называют газо-твердофазной (газоадсобционной) и газо-жидкостной, а жидкостной - жидкостно-твердофазной и жидкостно-жидкостной. - по способу размещения неподвижной фазы в аппаратуре (колоночночную, капиллярная, и плоскостную (бумажную и тонкослойную) По назначению (цели) выделяют аналитическую, препаративную хроматографию и хроматографию для физико-химических исследований. По химическому превращению сорбата выделяют реакционную, пиролизную и осадочную хроматографию. 4. Классы токсичности вредных веществ по степени воздействия на организм человека. Мероприятия по снижению воздействия их на организм человека     Билет №10 1. Алкины. Изомерия, номенклатура. Химические свойства. Алкинами (ацетиленовыми)называют углеводороды с открытыми углеродными цепями, содержащие в молекуле одну тройную углерод-углеродную связь. Ацетилен является первым представителем гомологического ряда алкинов. Общая фомула алкинов: С_nH_2n-2, точно такая же как у алкадиенов. Для алкинов характерна изомерия углеродного скелета и положения тройной связи. Гомологический ряд: НС≡СН этин (ацетилен) НС≡С-СН₃ пропин (пропилен) НС≡С-СН₂- СН₃ бутин-1 и т.д. Физические св-ва С₂-С₄ –газы, С₅-С₁₅ –жидкости, С₁₆… -твердые в-ва Химически свойства определяется наличием двойной связи. Наиболее характерны р-ии присоед-я: 1 Присоединения 1)Галогенирование СН≡СН + Сl₂→ Сl-СН=СН-Сl - дихлорэтин 2)гидрирование СН≡С- СН3 +2Н₂ → СН₃-СН₂-СН₃ - пропан 3)гидрогалогенирование СН≡СН +НСl → СН₃ = СН₂-Сl -хлорвинил 4)Гидратация СН≡СН +НОН → СН₃- С=О – уксусный альдегид I Н 2 Реакции окисления Полное окисление (горение) 2С₂Н₂ + 5О₂ → 4СО₂ + 2Н₂О Реакция димеризации НС≡СН + НС≡СН → СН₂= СН – С ≡ СН (бутен-1-ин-3)винилацетилен. 2. Стандартизация растворов (по точным навескам первичных стандартных веществ: способ отдельных навесок, способ пипетирования) Титрованными (стандартными) растворами называют растворы точно известной концентрации (титра). Существует два способа приготовления титрованных растворов По точным навескам Берут точную навеску в-ва, растворяют в мерной колбе, доводят до метки водой. Зная вес растворенного вещества (g) и объем полученного раствора (V) вычисляют титр Т= g/V. Титрованные растворы полученные таким образом, называются приготовленными. (требования к в-вам: д.б чистыми, состав в-ва должен соответствовать формуле, устойчивым при хранении).. Если в-во не удовлетворяет перечисленным требованиям, то сначала готовят раствор приблизительно нужной нормальности. Параллельно с этим готовят также титрованный р-р какого нибудь подходящего исходного вещества. Далее оттитровав один из указанных растворов другим и зная концентрацию раствора исходного в-ва, вычисляют титр раствора данного в-ва. Такие титрованные р-ры называют установленными. Титрование как при установке титров, так и при выполнении анализов можно проводить двумя различными способами: -Навеску исходного вещества растворяют в мерной колбе, разбавляют водой до метки и тщательно перемешивают р-р. Пипеткой отбирают отдельные порции р-ра, содержащие какую-то определенную или аликвотную часть навески, и титруют их. Такой способ работы называется методом пипетирования. -Можно брать отдельные навески исходного вещества и растворив каждую из них в произвольном объеме воды, целиком титровать получаемые при этом растворы. Такой способ работы называется методом отдельных навесок. Метод отдельных навесок, при котором объем измеряют только один раз (бюреткой), должен давать более точные результаты, чем метод пипетирования, при нем объем измеряют 3 раза (мерной колбой, пипеткой бюреткой). Главное преимущество метода пипетирования – легче фиксировать точку эквивалентности, т.к. несколько раз титруется одинаковые объемы соответствующего раствора. 3. Методы кислотно-основного титрования (рабочие растворы, установочные вещества, индикаторы) Рассмотрение каждого титриметрического метода включает наиболее существенные его особенности: химическое уравнение реакции титрования, приготовление и свойства рабочих растворов, виды кривых титрования, способы индикации точки эквивалентности, погрешность определения и практическое применение. В методах кислотно-основного титрования основой является реакция передачи протона от титранта титруемому веществу или наоборот. Реакции кислотно-основного взаимодействия характеризуются высокой скоростью, протекают строго стехиометрически. В качестве рабочего раствора используются растворы сильных кислот (соляная, серная) концентрации от 0,05 до 1,0 моль/л или сильных оснований (NaOH, KOH), той же концентрации. Точную концентрацию титрованных растворов кислот и щелочей устанавливают по одному из первичных стандартных (установочных) в-в. Для стандартизации кислоты часто используют карбонат натрия Na₂CO₃ (сода). Для стандартизации щелочи используют гидрофталат калия или бензойная кислота С₆Н₅СООН. Для обнаружения точки эквивалентности в титриметрическом анализе применяют индикаторы. Наиболее распространены цветные индикаторы, окраска которых зависит от рН р-ра. (из растительных экстрактов – куркума, лакмус; синтетические индикаторы – фенолфталеин) Кислотно-основные индикаторы изменяют свою окраску в области интервала перехода независимо от того, достигнута или не достигнута точка эквивалентности. Правильно выбранный индикатор изменяет окраску в области скачка титрования. Резкое изменение цвета индикатора при добавлении лишь одной капли титранта связано с резким, в несколько единиц, изменением рН в области скачка титрования. 4. Средства индивидуальной и коллективной защиты от воздействия вредных и опасных производственных факторов.     Билет №11 1. Ароматические углеводороды. Номенклатура, физические и химические свойства. Углеводороды, в молекулах которых содержится бензольное кольцо, называют ароматическими углеводородами, или аренами. Ароматические у.в – это большой класс органических соединении, молекулы которых содержат один или несколько циклов из шести атомов углерода с чередующимися одинарными (С-С) и двойными (С=С) связями. Ароматическими эти у.в. названы потому, что первые известные представители обладали приятным запахом. Простейший представитель ароматических углеводородов – бензол (С₆Н₆). Сильно ненасыщенное соединение, в молекуле не достает 8 атомов водорода до состава отвечающего формуле предельных у.в. Легкокипящая, бесцветная, нерастворимая в воде жидкость, со своеобразным запахом. Гомологический ряд: С₆Н₆ – бензол, С₇Н₈ – толуол, С₈Н₁₀ – этилбензол, С₉Н₁₂ – пропилбензол Изомерия возможна: - боковой цепи, - изомерия взаимного положения заместителей (начиная с этилбензола С₈Н₁₀) а) орто -ксилол (1,2-Диметилбензол) б) мета- ксилол (1,3-Диметилбензол) в) пара -ксилол (1,4-Диметилбензол) Номенклатура аренов. В основе названия аренов – бензол, все гомологи рассматривают как его производные Химические свойства: 1) Реакции замещения (галогенирование (хлорбензол), нитрование, алкилирование) 2) Реакции присоединения (гидрирование +3Н₂ = циклогексан, хлорирование+ 3CI₂ = гексахлорциклогексан) 3) Реакции окисления 2С₆Н₆ + 15О₂ → 12СО₂ + 6Н₂О 4) Реакции дегидрирования этилбензол – Н₂ = винилбензол (стирол) 2. Классификация погрешностей Погрешностью измерения называют отклонение результата измерения от истинного значения измеряемой величины. Погрешности классифицируются по нескольким признакам: - по способу выражения – абсолютные и относительные погрешности - по характеру проявления – систематические и случайные. - по способу обработки результатов параллельных определений – средние арифметические и средние квадратические. Абсолютную погрешность анализа ∆х_i определяют из соотношения: ∆х_i = х_i - µ, где х_i – результат анализа, µ - истинное содержание анализируемого компонента в пробе. Отношение абсолютной погрешности измерения к истинному значению измеряемой величины называют относительной погрешностью измерения. Обычно относительную погрешность выражают в %: (∆х/µ) * 100 Погрешность измерения зависит от многих факторов: от класса точности применяемых приборов, методики измерения, индивидуальных особенностей работника. Погрешность измерения, которая при повторном измерениях остается постоянной или закономерно изменяется, называют систематической погрешностью. Знак данной систематической погрешности от опыта к опыту не меняется. (только занижает или только завышает результат). Погрешность, которая при повторных измерениях изменяется случайным образом, называют случайной погрешностью измерения (знак от опыта к опыту меняется) Грубые погрешности, существенно превышающие ожидаемые при данных условиях, называют промахами (бывают следствием грубых оперативных погрешностей аналитика: потеря осадка при фильтровании, прокаливании или взвешивании) 3. Осадительное титрование (рабочие растворы) Наиболее важными требованиями которые предъявляются к реакциям осаждения в титриметрическом анализе, являются следующие: достаточно малая растворимость осадка и быстрое ее образование при добавлении титранта, минимальное соосаждение примесей и наличие индикатора позволяющего фиксировать конец реакции. Из методов осаждения наибольшее практическое значение имеют аргентометрия (осаждение нитратом серебра) и меркрометрия (нитратом ртути (I). Основными рабочими растворами аргентометрии являются нитрат серебра, хлорид натрия и тиоцианата калия. Хранят р-р AgNO₃ в темных склянках, т.к. на свету соли серебра неустойчивы. Точную концентрацию р-ра AgNO₃ обычно устанавливают по NaCl. 4. Промышленные фильтрующие противогазы, правила пользования.     Билет №12 1. Циклические углеводороды. Номенклатура, физические и химические свойства. Циклоалканы – насыщенные углеводороды, молекулы которых содержат цикл из трех и более атомов углерода. Общая формула С_nH_2n (n ≥3) Циклопропан С₃Н₆ ∆ Циклобутан С₄Н₈ Циклопентан С₅Н₁₀ Циклогексан С₆Н₁₂ Физические св-ва: С₃ – С₄ – бесцветные газы С₅ – С₆ – жидкости С₇ и выше – тв. вещества. Химические св-ва: 1) Реакции присоединения - гидрирование ∆ + Н₂ → СН₃ – СН₂ –СН₃ (пропан) ^{циклопропан} - галогенирование ∆ _{(циклопропан)} +Br₂ → Br - СН₂ – СН₂ –СН₂ - Br (1.3-дибромпропан) - гидрогалогенирование 2) Реакции замещения - галогенирование С₆Н₁₂ +Cl₂ → С₆Н₁₁Сl +HCl ^{циклогексан хлорциклогексан} 3)Реакции дегидрирования С₆Н₁₂ → С₆Н₆ + 3Н₂ ^{циклогексан бензол} 2. Понятие об окислительно-восстановительных методах титрования, требования к реакциям окисления восстановления в методах редоксиметрии Характерной особенностью реакции окисления-восстановления является переход электронов между реагирующими частицами. Частицу, принимающую электрон, называют окислителем, а отдающую электрон-восстановителем. Са⁰ + S⁰ = Са⁺² S^-2 (1) Таким образом, процесс окисления одного вещества оказывается неразрывно связанным с восстановлением другого, поэтому реакции этого типа называются окислительно-восстановительными. Каждую о-в реакцию можно представить как сумму двух полуреакций, одна из которых отражает превращение окислителя, а другая - восстановителя Са⁰ -2е → Са⁺² (2) S⁰ +2е → S^-2 (3) Суммирование (2) и (3) дает уравнение химической реакции (1). При суммировании необходимо предусмотреть, чтобы в соответствии с законом электронейтральности раствора число электронов отдаваемых восстановителем, было = числу электронов принимаемых окислителем. 3. Сущность хроматографического анализа. Качественный анализ Хроматография – физико-химический метод разделения смесей соединений, основанный на распределении веществ между двумя фазами: одна фаза неподвижная, другая – подвижная, непрерывно протекающая через неподвижную фазу. Как метод разделения хроматография применяется: а) для анализа разделённых соединений (аналитическая хроматография); б) для выделения разделённых веществ в чистом виде (препаративная хроматография); в) для физико-химических исследований или измерений (физико-химические применения хроматографии, исследовательская хроматография). В связи с этими назначениями хроматографии имеются и другие определения хроматографии. Хроматография – физико-химический метод анализа сложных смесей (газов, жидкостей) путём предварительного разделения их при движении по слою сорбента за счёт различий взаимодействий и последующего определения разделяемых компонентов. В отличие от других методов разделения, также основанных на распределении соединений между фазами, хроматография – динамический метод, так как разделение происходит в потоке одной из фаз. В хроматографии разделение соединений происходит за счёт различной сорбируемости. Самое главное требование – это обратимость взаимодействия, соединения должны сорбироваться и через некоторое время полностью десорбироваться потоком подвижной фазы. В связи с этим требованием в хроматографии используют физическую адсорбцию, основанную на слабых межмолекулярных взаимодействиях, водородной связи, донорно-акцепторных взаимодействиях, слабом комплексообразовании и прочее. Необратимая сорбция (хемосорбция) для хроматографического разделения не применяется, так как при необратимой сорбции соединения будут полностью поглощаться и информация о них на выходе из колонки будет потеряна. 4. Показатели пожароопасности веществ и материалов     Билет №13 1. Понятие о гомологических рядах и гомологах. Изомерия · Вещества сходные по строению и химическим свойствам и отличающиеся друг от друга по составу молекул на одну или несколько групп атомов СН₂ называют гомологами и образуют гомологический ряд (метан, этан, пропан…). Метиленовая группа атомов СН₂ называется гомологической разностью состава. · Вещества, имеющие одинаковый состав молекул (одну и ту же молекулярную формулу), но различное химическое строение и обладающие поэтому разными свойствами, называются изомерами. 2. Комплексонометрия. Рабочие растворы. Среди реакций комплексообразования, используемых в титриметрических методах, наибольшее значение имеют реакции взаимодействия ионов металлов с комплексоном III двунатриевой солью этилендиаминтетрауксусной кислоты Na₂H₂Y. 2H₂O, широко известный под торговым названием трилон Б (комплексонометрия). Известное практическое значение сохранили методы меркуриметрии, основанные на образовании комплексов Hg²⁺ c Cl^-, Br ^–. Основной реакцией меркуриметрии является реакция Hg²⁺ + 2Cl^- = HgCl₂, Hg²⁺ + 2Br^- = HgBr₂ Наиболее часто применяемым рабочим раствором является раствор Hg(NO₃)₂, точную концентрацию которого устанавливают по титрованному раствору NaCl в результате титрования по реакции Hg²⁺ + 2Cl^- = HgCl₂ Хотя число различных комплексонов в настоящее время не одна сотня, под термином комплексонометрия или «хелатометрия», обычно имеют в виду реакции титрования солями этилендиаминтетрауксусной кислоты, чаще всего раствором ее двухзамещенной натриевой соли Na₂H₂Y. 2H₂O (комплексон III). Четырехзарядный анион этилендиаминтетрауксусной кислоты принято обозначать Y^4- или ЭДТА. Реакция взаимодействия различных катионов с ЭДТА в растворе протекают по уровнениям Ca²⁺ + H₂Y^2- = CaY^2- + 2H⁺ Bi³⁺ + H₂Y² = BiY^- + 2H⁺ Zr⁴⁺ + H₂Y² = ZrY+ 2H⁺ Независимо от заряда в реакции принимает участие один анион и происходит выделение двух ионов водорода. Отсутствие в условиях титрования продуктов ступенчатого комплексообразования является существенным достоинством комплексонометрии. Основным рабочим раствором комплексонометрии является раствор Na₂H₂ЭДТА. 2H₂O. Эта соль легко получается в чистом виле, хорошо растворяется в воде, растворы устойчивы при хранении. Применяемые для титрования растворы ЭДТА имеют концентрацию 0,01-0,05 моль/л. 3. Газожидкостная хроматография (требования предъявляемые к жидкой и твердой фазам) В газо-жидкостной хроматографии разделение происходит за счёт различной растворимости компонентов смеси в плёнке жидкой фазы, нанесённой на поверхность макропористого твёрдого тела, так называемого твёрдого носителя. В настоящее время для многих аналитических задач газо-жидкостная хроматография – наиболее эффективный метод. Применение жидких фаз даёт ряд преимуществ. 1. На жидких фазах изотерма абсорбции линейна при обычных рабочих условиях в широком диапазоне концентраций, а это означает, что пики в этом случае получаются симметричными. 2. Легко выбрать достаточно селективную жидкую фазу, поскольку имеется большое многообразие жидких фаз. 3. Количество жидкой фазы в колонке можно легко менять, изменяя удерживаемые объёмы и селективность разделения; используя одну и ту же жидкую фазу, можно приготовить как препаративные, так и высокоэффективные аналитические колонки (насадочные или капиллярные). 4. Жидкие фазы доступны, имеют достаточно высокую степень чистоты и стабильные свойства, таким образом, параметры удерживания на них воспроизводимы. Однако применение жидких фаз встречает и ряд серьёзных трудностей. Основные недостатки газо-жидкостной хроматографии связаны с летучестью и нестабильностью жидких фаз, что затрудняет применение этого метода для разделения и анализа ряда важных смесей. Основные требования к неподвижным жидким фазам: - малая летучесть при рабочих температурах (это связано с временем работы колонки) - химическая инертность и термическая стабильность - низкая вязкость при рабочих температурах - растворимость в наиболее доступных растворителях   Твердые носители. Возможности газо-жидкостной хроматографии могут быть реализованы лишь при наличии подходящего твердого носителя. Идеальный носитель — это носитель химически неактивный, обладающий однородными макропорами, на поверхности которых равномерно распределена пленка неподвижной жидкой фазы. Он, как правило, должен обладать высокой термической стабильностью, механической прочностью и хорошей смачиваемостью. 4. Электробезопасность. Действие электрического тока на организм человека. Защита от воздействия электрического тока.     Билет №14 1. Основные положения теории химического строения органических соединений. Основные реакции органического синтеза Смотри билет №6 2. Систематические, случайные погрешности, промахи Погрешность измерения, которая при повторном измерениях остается постоянной или закономерно изменяется, называют систематической погрешностью. Знак данной систематической погрешности от опыта к опыту не меняется. (только занижает или только завышает результат). По характеру проявления можно выделить два вида: постоянные, прогрессивные. Наиболее часто встречаются постоянные, сохраняющие свое значение длительное время. Прогрессивные сист.погр. непрерывно возрастают или убывают. В зависимости от причин появления различают инструментальные погрешности (точность приборов), погрешности метода (зависит от св-в анализируемой системы: растворимость осадка при осаждении, промывании, соосаждение, неустойчивость растворов во времени), субъективные погрешности (квалификация работника). Погрешность предубеждения – при повторных испытаниях выбор результата ближе к предыдущему. Погрешность, которая при повторных измерениях изменяется случайным образом, называют случайной погрешностью измерения (знак от опыта к опыту меняется) Грубые погрешности, существенно превышающие ожидаемые при данных условиях, называют промахами (бывают следствием грубых оперативных погрешностей аналитика: потеря осадка при фильтровании, прокаливании или взвешивании) 3. Дозирующие устройства в хроматографии Дозаторы предназначены для ввода в хроматографическую колонку точно выбранного количества анализируемой пробы. Общие требования к дозаторам: воспроизводимость ввода пробы (желательно ниже 1-2%), сохранение состава исходной анализируемой пробы. Кроме того ввод пробы должен происходить быстро, без сильного размывания исходной смеси. Различают дозаторы для ввода газообразных, жидких и твёрдых проб. Для быстрого ввода газообразных проб используют микрошприцы. В современных лабораторных хроматографах чаще всего применяются поворотные краны. Жидкие пробы вводятся в газовые хроматографы микрошприцами на 1, 5, 10, 50 мкл через термостойкое резиновое уплотнение испарителя. Наиболее распространённый способ введения жидких проб - микрошприцы. Величина дозируемой пробы легко регулируется в широких диапазонах. Эти шприцы сравнительно недороги и удобны для очистки. Твёрдые пробы в основном вводят в пиролизных устройствах через специальные шлюзы. 4. Санитарно-бытовое обслуживание работников.     Билет №15 1. Алкадиены. Номенклатура. Химические свойства. (Б-9) 2. Аналитические реакции. Требования, предъявляемые к аналитическим реакциям Аналитические реакции должны быть: Характерными, т.е. присущими только анализируемому компоненту. Достаточно интенсивными. Чем выше интенсивность св-ва, тем меньшее кол-во компонента можно анализировать, т.е. тем чувствительнее метод. Неизменными (устойчивыми) по своим параметрам при изменении в определенном диапазоне условии анализа. Однозначно связанными с природой и составом анализируемого компонента. Если анализируемый вещество первоначально не обладает такими свойствами, то их можно придать или получить искуственным путем, используя его химические аналитические св-ва. Часто используют кислотно-основные, окислительно-восстановительные, осадительные и комплексообразовательные свойства веществ. В кислотно-основных реакциях измеряется рН и фиксируется изменение цвета индикатора; о-в реакциях изменяется электродный потенциал, фиксируется появление (перманганатометрия) или исчезновение (иодометрия)цвета в результате появления избытка одного из участников реакции. Реакции, в которых достигаются указанные эффекты, принято называть аналитическими реакциями. Они отличаются практически необратимым характером и высокой скоростью протекания, а также стехиометричностью. Желательно, чтобы они были избирательными и чувствительными. 3. Аппаратурное оформление хроматографического метода анализа |Схема современного газового хроматографа изображена на рис. 2.1. Для создания перепада давления через колонку хроматограф подсоединяют к источнику со сжатым газом 1 (баллонная или лабораторная линия со сжатым газом). Через колонку поток газа-носителя должен проходить с постоянной и определенной скоростью, поэтому на входе в колонку на линии газа-носителя устанавливают регулятор и стабилизатор расхода газа-носителя 2 и измеритель расхода газа 3. Если газ-носитель загрязнен нежелательными примесями, то в этом случае устанавливается еще фильтр 4. Таким образом, на входе в колонку подключается ряд устройств, часто объединяемых в один блок (блок подготовки газа), назначение которого—установка, стабилизация, измерение и очистка потока газа-носителя. Перед входом в колонку устанавливается устройство для ввода анализируемой пробы в колонку, так называемый дозатор-испаритель 5. Обычно анализируемую пробу вводят микрошприцем 8 через самозатекающее термостойкое резиновое уплотнение в дозаторе, газовые пробы вводят дозирующим шестиходовым краном. Анализируемая проба, введенная в дозатор, захватывается потоком газа-носителя (если анализируемая проба — жидкость, то она предварительно переходит в дозаторе-испарителе в парообразное состояние) и направляется в хроматографическую колонку 6. За счет различной сорбируемости компоненты смеси будут с разной скоростью продвигаться по колонке. Вещества, которые сорбируются слабо, будут продвигаться по колонке с большей скоростью и будут выходить из колонки первыми. Сильносорбируемые вещества будут продвигаться по колонке медленнее. Если выбран достаточно селективный сорбент и подобраны оптимальные условия, то на выходе колонки компоненты смеси будут полностью разделены.. Детектор 11 зарегистрирует присутствие, разделенных компонентов в газе-носителе. Эти сигналы в, случае необходимости усиливаются (усилитель 13) и регистрируются на шкале вторичного самопишущего прибора 14 или дисплея ЭВМ в виде выходных кривых (или пиков). Для обеспечения стабильного режима работы детектора используется блок питания детектора 12. Сорбируемость веществ зависит от температуры. Рис.2.1 Функциональная схема газового хроматографа Для исключения влияния колебания температуры на результаты разделения, колонку помещают в специальную камеру-термостат, температура которой устанавливается и поддерживается терморегулятором 9. В случае необходимости температура колонки в процессе разделения может изменяться по определенной программе с помощью блока программирования температуры 10.; Таким образом, перед хроматографическим анализом необходимо провести следующие операции на приборе: открыть вентиль баллона со сжатым газом и установить по манометру расход газа-носителя; включить питание детектора; установить необходимую температуру в термостате колонок; включить самопишущий прибор или ПЭВМ: после выхода прибора на устойчивый режим (через 30—60 мин) микрошприцем отобрать и ввести в дозатор-испаритель анализируемую пробу. Все дальнейшие операции проходят без участия оператора: компоненты пробы разделяются на колонке, ргистрируются в детекторе, записываются на диаграммной ленте вторичного прибора, а в случае применения ПЭВМ с принтером можно сразу получить полный протокол – хроматограмму с распечатанной рядом таблицей концентраций разделённых компонентов. 4. Компенсация за тяжелую работу с вредными или опасными условиями труда     Билет №16 1. Соли. Классификация. Б-5 2. Фильтрование. Основные правила фильтрования. Б-1 3. Хроматографические колонки Колонки в газовой хроматографии подразделяются на препаративные насадочные, аналитические насадочные, микронасадочные и капиллярные. В таблице приведены характеристики этих колонок.

Типы кололнок	Внутренний диаметр колонок, мм	Длина колонки, м
Препаративные	Более 4	0,5-2
Аналитические насадочные	2-4	0,2-6
Микронасадочные	0,5-1	0,5-3
Капиллярные	0,2-0,3	5-100
Узкие капиллярные	0,05-0,2	5-100
Капиллярные широго диаметра	0,3-0,8	10-60
Поликапиллярные	0,04	0,2; 1

 

В насадочных, микронасадочных колонках сорбент находится внутри трубки и имеет форму цилиндра. Набивка должна быть плотной и однородной, без пустот. Чем плотнее и однороднее набивка, тем меньше размывание полос и больше эффективность колонки.

В капиллярных колонках слой сорбента наносится на внутреннюю поверхность капилляра в виде слоя жидкой неподвижной фазы или в виде слоя адсорбента.

По форме насадочные колонки бывают прямые, U-образные, W- образные и спиральные с разным радиусом кривизны.

Прямые и U - образные насадочные колонки заполняются сорбентом легко и наиболее плотно без специальных приспособлений. W- образные и спиральные колонки заполняются под давлением на входе, либо с вакуумом на выходе из колонки.

На спиральных колонках при большом радиусе кривизны витков появляется дополнительное размывание, связанное с неоднородностью скоростей по сечению. Сопротивление потоку у ближней (к центру окружности) стенки трубки меньше, чем у дальней стенки, так как пути прохождения газовых потоков у ближней стенки меньше, чем у дальней.

Материал насадочных колонок. Колонки изготавливаются из металла (нержавеющая сталь, никель, медь), стекла, тефлона и других материалов. Для разделения неустойчивых соединений (каталитически разлагающихся при контакте с металлической поверхностью) используют стеклянные и тефлоновые колонки. В частности, стеклянные колонки широко применяются при анализе пестицидов.

Материал капиллярных колонок. Капиллярные колонки изготавливались из меди и латуни, затем стали использовать стеклянные колонки (была предложена специальная лабораторная установка для вытягивания стеклянных капилляров из толстостенной стеклянной трубки с внешним диаметром 6-10 мм), колонки из нержавеющей стали и позднее с 1980 кварцевые капиллярные колонки, которые имеют наиболее инертную поверхность. В последние годы появился вновь интерес к металлическим капиллярным колонкам, но с инертной (пассивированной) внутренней поверхностью.