Přehled analytických metod

1. Přehled analytických metod

2. Gravimetrie • srážení (za definovaných podmínek) • zrání sedliny • dekantace a filtrace • sušení a/nebo žíhání (převádění na formu vhodnou k vážení)

3. Přehled činidel pro gravimetrii

4. Organická činidla • význam: • maskování rušivých složek • vyloučení stanovovaných složek selektivita obvykle definované složení –forma k vážení výhodný přepočítávací faktor

5. Úloha gravimetrie v moderní analýze • absolutní (přímá) metoda • arbitrážní účely – rozhodování o přesnosti a správnosti instrumentálních metod • kalibrace dalších metod • jednoduchá metoda (levná, bez potřeby složité instrumentace) • i organické látky – stanovení škrobu • diferenční stanovení – „dopočet do navážky“ po stanovení jinou metodou • nevýhody • zdlouhavé analýzy • obvykle nevhodné pro stopová stanovení • problém při stanovení směsi – řešení – separační techniky

6. Volumetrie – odměrná analýza

7. Volumetrie – odměrná analýza titrační metody: acidobazické (protolytické) titrace acidimetrie (titrace kyselinou  stanovení zásady) acidimetrie (titrace kyselinou  stanovení zásady)

8. Indikace bodu ekvivalence 1. chemický indikátor

9. Indikace bodu ekvivalence • chemický indikátor • potenciometrická – skleněná elektroda pro měření pH (bod ekvivalence z titrační křivky, ev. automatická titrace) • konduktometrie – měření vodivosti – použití vodivostní cely

10. Odměrná činidla a standardizace • acidimetrie (0.1-1 M HCl nebo H2SO4)(k. sírová – zahříváním nemění koncentraci) • základní látky – KHCO3, Na2CO3, šťavelan sodný (titrace na methyloranž) • alkalimetrie (0.1-1 M NaOH – problémy s uhličitanem – nevadí pro silné kyseliny – slabé kyseliny – příprava 50% roztoku NaOH (uhličitan se nerozpouští) • základní látky – kyselina šťavelová, hydrogenftalan draselný • titrace v nevodném prostředí – roztok kysleiny chloristé v k. octové základní látka - methoxid

11. Chelatometrie • patří mezi komplexometrické titrace • vznikají chelátové sloučeniny • titrační faktor s kovem 1:1

12. Chelatometrie – odměrná činidla

13. Chelatometrie – aplikace • stanovení tvrdosti vody • Tvrdost vody • přechodná, trvalá a celková • přechodná, či bikarbonátová (hydrogenuhličitany vápníku a hořčíku) - varem mizí • stálá tvrdost (především sírany vápenatým a hořečnatým, ev. chloridy a dusičnany) - varem se obsah nemění • celková tvrdost vody - součet obou předchozích. • stanovení iontů v půdách, hnojivech, vápencové rudy .... směs Ca2+ a Mg2+ - suma na EChČT a Ca2+ na murexid

14. Srážecí titrace • při titraci vzniká nerozpustný produkt – nadbytek srážedla reaguje s indikátorem – dochází k barevné změně • sedlina se vylučuje po překročení součinu rozpustnosti Mohrova metoda – stanovení chloridů (bromidů) • titrační činidlo – odměrný roztok AgNO3 • indikátor – Na2CrO4 (sraženina s indikátorem je rozpustnější než sraž. s analytem) • adsorpční indikátory – adsorpce indikátoru na micelu v izoelektrickém bodě: AgCl.Cl- I Na+ AgCl.Ag+ I Ind- adsorpcí dochází ke změne zbarvení (fluorescein)

15. Redoxní titrace • Oxidačně-redukční rovnováhy • manganometrie – stanovení železa, Sn, Sb, As, nepřímé stanovení nerozp. šťavelanů (Ca, Sr, Ni, ..), železité ionty (po redukci nadbytkem redukovadla, např. síran železnato-amonný) – obecně nepřímě stanovení oxidovadel – peroxid vodíku.... (indikátor – samotné činidlo)MnO4- + 8H+ +5e-Mn2+ + 4H20 • bichromatometrie – indikace b.e. – difenylamin, ferroin, potenciometrickyCr2O72- + 14H+ + 6e- 2Cr3+ + 7H20 • ChSK – stanovení celkového obsahu organických látek (reakce s nadbytkem oxidovadla – manganometrie, bichromatometrie)

16. Redoxní titrace Oxidačně-redukční rovnováhy 3. bromátometrieBrO3- + 5Br- + 6H+3Br2 + 3H20 a) stanovení kovů b) stanovení aromatických látek zpětné stanovení kovů po chelataci OXINem (Al3+, Mg2+) c) adiční reakce (stanovení dvojných vazeb): R1-CH=CH-R2 +Br2 R1-CHBr-CHBr-R2

17. Redoxní titrace • Oxidačně-redukční rovnováhy • 4. jodometrieI2 + 2e  2I- • indikátor – škrobový maz • stanovení titru jodového roztoku thiosíranem: • 2S2O32- + I3- S4O62- + 3 I- • obvykle se jod připravuje během titrace: • IO3- + 5 I- + 6H+ 3I2 + 3H2O • přímá titrace cínatých solí, antimonitan, arsenitan, siřičitany, sulfidy, formaldehyd, nenasycené org. látky • malá množství vody – metoda dle K. Fischera (vlhkost):H2O + I2 + SO2 + 3C5H5N + CH3OH  2I- + 3C5H5NH+ + CH3OSO3- • v b.e. se roztok zbarví přebyt jodem hnědě

18. Elektrochemické metody • rozdělení: • I=0 (metody pracující v bezproudovém režimu) • metody generující nebo měřící proud

19. Elektrochemické metody • bez proudu - potenciometrie • měření potenciálu elektrod (proti referentní elektrodě)

20. Elektrochemické metody co je potřeba všude ...... měření pH

21. Kalibrace pH elektrod

22. Iontově selektivní elektrody

23. Konduktometrie – měření vodivosti iontů • přímá konduktometrie – měření celkové zasolenosti (vod) - obsah minerálních látek (výluh popela, cukrovarnické suroviny ...) • konduktometrické titrace – konduktometrická cela slouží k indikaci bodu ekvivalence – acidobazické, argentometrické titrace atd.

24. Konduktometrie – vodivost hydroxoniových iontů

25. Polarografie

26. Polarografie

27. Rozpouštěcí voltametrie

28. Použití elektrometod – výhody, nevýhody • citlivé stanovení (především) kovů i organických látek – fenoly, amíny, nitrolátky • poměrně levné, malé nároky na prostor i čas • použití jako čidla a detektory (k separačním technikám) • studium redoxních mechanismů !! • problémy s komplexními matricemi • často špatná reprodukovatelnost – nestabilita odezvy elektrod v čase • tradice v ČR ....