Twoim problemem jest to, że powszechną NICOŚĆ mylisz z osobistą PUSTKĄ
Wykła 1
Próbka – podzbiór populacji podlegający bezpośrednio badaniu ze względu na dana cechę w celu wyciągnięcia wniosków o kształtowaniu się wartości tej cechy w populacji
Próbka reprezen – próbka której struktura nie różni się istotnie pod względem badanej cechy od struktury populacji generalnej
Probka laboratoryjna – próbka przygotowana z próbki ogólnej reprezentująca właściwości partii produktu przeznaczona do prowadzenia analizy
Probka analityczna – cześć produktu wydzielona z próbki laboratoryjnej przeznaczona w całości do jednego oznaczenia lub wykorzystania bezpośrednio do badania lub obserwacji
Zasada pomiaru: wykorzystanie określonych zjawisk fizykochemicznych w celu uzyskania informacji analitycznej; pomiar sygnału analitycznego
Metoda analityczna: określony sposób postępowania od etapu przygotowania próbki do interpretacji wyników według którego wykonuje się oznaczenie jakościowe lub ilościowe; strategia koncepcji uzyskania optymalnych informacji o obiekcie badan przy założonej zasadzie pomiaru
Postępowanie analityczne: ustala tak analizy we wszystkich szczegółach obejmuje etapy od badanego obiektu do wyniku analizy
Ilustracja pojęcia: zasada pomiaru, metoda analityczna, postępowanie analityczne |badany obiekt|-{pobieranie próbki}-{przygoto próbki}-{pomiar}-[opracow wynik]-[interp wyników]
Etapy postępowania analitycznego: sformułowanie zadania analityczne; pobierani, pomniejsze i uśrednieni próbek; przygoto próbek do analizy – oznaczenie próbek w postaci ciał stałych – przeprowadzić do r-r w wynik rozpuszcz lub roztworze – usuwane sygnał maskują – wstępne wydzieleni, rozdrob i zatężeni analitu – maskowanie; pomiar – metod bezwzględne – metody porównawcze –krzywe kalibracji-dodatek wzorca – wzorca wewnet; opracowanie wyników i ich statystycz oszacowanie – określenie powtarzalności wyników-precyzja metody- dokładność postep analit- czulość- granicza wykrywa i oznaczalności-specyficzn i selektywn –odporność na interencje; Testowanie lub opracowanie nowej metody oraz jej walidacja
Pobieranie probek: próbka ogólna P – rozdrabnie, przesiewanie, mieszanie- zmniejszenie masy, ćwiartkowanie- średnia próbka laboratoryjna 1)do analizy 2) dla zleceniodaw 3) próbka rozjemcza
Metoda badania próbka stałych: analiza fazowa –spektroskopia Ramana i w podczer – metoda dyfrakcji promieni rendgenow; termiczna analiza różnicow i termografi; metody analiz ilościo względnie po ilościowej –spektrografia emisyjna – metody oparte na widmach prom rentg – detekcja przy pomocy spektrometru masowego – metody aktywacyjne
Kryteria podziału metod analityczn: metody bezwzgledn –grawimetia i elektrograwimetia – miareczkowanie – kulometria –termograwimetria:; metody porównawcze wymagające wzorcowania
Â
Chemometira Kryteria podział metod analityczn: metody klasyczne- objętościowe i grawimetryczne; metody instrumentalne
Podział w zależności od zawartości: skladu główne 100-1%; uboczne 1-0,01% śladowe <0,01%
Analiza śladowa (<0,01%): ślady(0,01-0,001%) mikroślady (10^-3 -10^-6) nanoślady (-6 -9) pikoślady (-9 do -12)
Możliwości powstawania błędów w metodach chemiczn-instrumetn (kontaminacj i stary analitu): desorpcja ze ścianek naczyń; urządzenia grzejne, chłodzące mieszajtace; adsorpcja na ściankach naczyń, Zaczkach
Zanieczyszczenie próbek spowod pyłem atmosfer – pyl jest poważnym źródłem zanieczyszczeń
Klasy czystości powierz jakość powietrza jest sklasyfikowana w zależności od liczby cząstek pyłu w jednost obj (liczba cząstek pyłu o średnicy 0,5-5um w stopie sześciennej powietrza
Kryteria doboru metody analitycz: rodzaj próbki, przybliżony skład zarówno główny składnik i zanieczy; rodzaj wymaganej informacji, wpływ efekto matrycy; wymagani precyzja i doklad; czas trwania oznaczenia, pracochłonność; ilość wykorzystanych analiz i ich czestotliwo; posiadana ilość próbki, stopień jej zniszczeni lub konieczność jej zabezpiecz; posiadana aparatura; dostępność odczynnik i ich trwałość; koszt analizy ; osobiste przyzwyczajenia i wprawa; normy krajowe i systemy jakości, badania akredytowane; ciągła automatyczna kontrola proces przemysłowych.
Analityka w przemyśle mat budowl analizowane surowce i produkt w technologi mat wiążących i budowlan – surowce: kamieni wapienn, dolomi, surow ilast, sur siarczanowe, żużle, suro do produk mat ogniotr – półprodukt i produk: klinkier,cement, spoiw żużlo, gipsy, cegła – kontrola jakości wody stosowanej w proces techn- kontrola proce spalan i składu gazów spalinow- analityka środowisk; Cel i zakres badan – kontrola składu surow i kontro jakość produk oraz nadzór i kontro przebieg proc techn –badanie wpływu małych i śladowych ilości pierwiastków na przebieg proc fizykochem- analiza zawartości metali sladow w surow i produkt przemysł mat budowlan otrzymywan z zastosow technolo ekologiczn – badanie zawart subst toksycz w wyciągach wodny otrzyman w wyniku ługown cement oraz spoiw cementów – badanie twardości wody stosowan do celów premysl- analiza gazów- analityka środowiska.
Â
Wykład 2
Sposób rozpuszczania i roztwarzania: rozpuszczanie –rozpuszczalnik (subs rozpuszczana); roztwarzanie(reak chem)*łączenie jonowe, utleniania redukcji –roztw przez stapianie- roztw przez rozpuszcz
Roztwarzanie surowc mineral i krzemianów: Sposoby tradycyjne- rozklad w kwasach-rozkl przez stapianie- rozklad przez spiekanie; sposoby nowoczesne-roztwarzanie w kwasach pod ciśnieniem- roztwarza w kwasach przy użyciu energii mikrofalowej
Roztwarzanie matrycy nieorganicznej: kwasy mineralne-nieutleniające (HCl,HBr,HF,K2SO4 rozcien HClO4 rozcien)– utleniające(HNO3,H2SO4 stez gorac,HClo4 stez gorąco)-o właściwościach kompleksu pewne pierwiastki
Rozpuszczalność krzemianów jest funkcją SiO2/tlenków metali i zasadowości metali;NaSiO3 łatwo rozpuszcz w wodzie;CaSiO3 łatwo rozpuszcz w kwasach;Al2SiO5 nierozpusz w kwasach; Krzemiany rozpuszczalne w kwasach: zeolity, nefelin, serpentyn, cement portlandzki
Rozkład kwasem fluorowodorowym SiO2+6HF=H2SiF6+2H2O H2SiF6=SiF4+2HF Obecność H2SO4 HNO3 lub HClO4 zapobiega hydrolizie SiF4: 3SiF4+3H2O=2H2SiO6+H2SiO3  H2SO4 zapobiega stacie TiF4, ZrF4 NeF4 TaF4  HNO3 lub HClO4 odpowiednie w obecności Ba,Sr,Ca i Pb w próbce
Zastosowanie Oznaczanie oddzielnych naważek Fe(II) metali alkalicznych Ti Mn i P oraz śladów metali
Materiał naczyń: platyna teflon polietylen polipropylen
Rozkład HF lub mieszanina kwasów pod ciśnieniem HF, HF+HNO3,Hf+H2SO4 temp 110-200(230)*C czas 30min-120min; nadmiar kwasu wiąże się w kompleks z kwasem borowym H3BO3+3HF=HBF3OH+2H2O HBF3OH+HF=HBF4+H2O  H3BO#+4HF=HBF4+3H2O
Zalety tańsze naczynia teflonowe, krótszy czas rozkładu, hermetyzacja operacji roztwarzania, małe ryzyko zanieczyszczenia r-r ubytku łatwo lotnych pierwiastków, możliwość oznaczenia SiO2, całkowite rozpusz fluorków, doskonały sposób przed oznaczeniem ASA
Rozkład substancji organicznej kwasem azotowym pod ciś– w autoklawie ciśnieniowych (PTFE bomb) ograniczenia: temp <200 adsprpcja ma ściankach naczynia teflonowego - w naczyniach kwarcowych umieszczonych w specjalnym autoklawie
Rozkład w fazie gazowej pod zwiek cisn: rozkład ciśnieniowych odpornych chemicznie mat krzemianowych można również prowadzić mieszania HF i HNO3 w fazie gazowej. Odbywa się to w dwukomorowym aparacie ciśnieniowym
Roztwarzanie w kwas przy zastoso energi mikrofalowej wykorzystanie promieniowania mikrofalowego (300-30000MHz), wysokie ciśnienia do 150atm i wysokie temp
Zalety Czas15-30min, brak kontaminacji, brak strat spowodow lotności niektórych subst, odprowadzenie par kwasów co zapobiega zanieczyszcz atmosf lab, doskonały sposób mientala organicznej, powtarzalność i automatyzacja
Â
Mikrofalowy system do rozkład próbek standardowa metoda roztwarz probek organi, geologicznych (krzemianow HCl+HF) cementów, dolomitów(HNO3+HCl) oraz szkła; kilka firm produkuje już nawet automatyczne mikrofalowe urządzenia do ciągłego rozkładu próbek które można włączyć w różne instrumentalne zestawy do oznaczeń pierwiast śladowych
Stapianie dobór topnika, wysoka tem duże stężenia odczynników; krzemiany(topniki alkaiczne) –wodorotlenki(KOH,NaOH) węglany(Na2CO3,K2CO3)- nadltenki(Na2O2)-borany(Na2B4O7,LiBO2,Li2B4O7) ; CaSiO3+Na2CO3=Na2SiO3+CaCO3 Ca3SiO5+2Na2CO3=Na4SiO4+3CaCO3+CaO; w nowoczesnych instrumentalnych metodach analizy czas oznaczenia poniżej minuty; ograniczenia tradycyjnych metod roztwarzania czas 40min do 24h-niecalkowity rozkład niektórych próbek- zanieczyszczeń próbki spowodow dużą ilością stosow odczynników
Spiekanie metoda wysokotemp roztwarzania materii przez spiekanie, różni się od stapiania dodatkiem niewielki ilości topnika w stosunku do masy próbki co powoduje ze reakcja pomiędzy topnikiem a próbka zachodzi w fazie stałej; stosuje się zazwyczaj węglan sodowy
Metody rozkładu próbek w analizie śladowej a) rozkład na mokro: w systemie otwartym- rozpusz w kwasach, rop mikrofal, mienerali UV, rozpuszcz ultradziwke w systemie zamkniętym b) rozkład na sucho
Mineralizacja matrycy organicznej mineral UV; rozkład matrycy organiczn w próbkach wod i scieków w obecności niewielk ilości pertydolu lub nadsiarczanu potasu;zastosowanie: wody ścieki ekstrakty gleby osadów dennych, napojów; jako metoda uzupełniająca po mineralizacji ciśnieniowej
Szybki sposób ekstrakcji jonów metali z sedymentów przy pomocy ultradzwi w wodach Klasyczne: całkowiete, mineralizacja i roztwarzanie w miesza kwasów –częściowe: ekstrakcja jednostopniowa, ekstrakcja sekwencyjna; nowoczesne wspomagane z działaniem promieniowania mikrofalowego lub ultradźwiękowego: całkowite, częściowe
Metody roztwarzania próbek stosow w celu oznaczeń śladów w przemysł cementowym: wymywanie, roztwarzanie w kwasach, stapianie, spalanie, metody wykorzystujące lotność
Automatyzacja procesu rozkładu próbek ciągłe metody przepływowe z wykorzystaniem:- ogrzewania konwencjonalnego, promieniowania UV
Â
Wykład 3
Metody atomowej spektrometrii emisyjnej: Wzbudzenie termiczne: AES ze wzbudzeniem w płomieniu, w luku lub iskrze, w plaźmie, w laserowym; Wzbudzenie optyczne: fluoroscencja rentgenowska; Metody oparte na interpolacji widma promieniowania rentgenowskiego – spektometria rentgenowska
Podstawy fizyczne metody18956 Rotgen- promieniowanie rentgenowskie 10^-10 do 10-7cm; Barklay i Mosele –pierwiastki posiadają własne widmo rentg
Sposoby generacji promieniowania rentgenowskiego: bombardowanie próbki szybkimi elektronami o dużej energii: analiza za pomocą pierwotnego widma emisyjnego; naświetlenia próbek ,pierwotnym promieniowaniem X lub promieniowaniem γ powodującym powstanie wtórnego promieniowania X o charakterystycznego dla oznaczanego piewiastka o długości fali λwtórne>λpierwias XRF; bombardownie próbki protonami PIXE
XRF: analiza na podstawie wtórnego widma emisyjnego; wzbudzany poprzez wybicie elektronów z orbity K i L; oznaczamy wszystkie pierwiastki za wyjątkiem lekkich pierwiastków; analiza ilościowa i jakościowa; możliwość oznaczanie wielu pierwiastk jednocześnie
Zasada dziala XRF: wzbudzenie atomów, analiza widma, obróbka komputer, odczyt wyników; Źrodło promieniowania lampa rentgenowska, źrodła izotopowe promieni charakterystycznego; Spektreometr: spektomert długości fali (WDS-XRF), z dyspersja energii (EDS-XRF);Detektor: liczniki półprzewodniki; gazowe liczniki proporcjalne; Urządzenia przetwarzające wzmacniające i rejestrujące sygnał
Schemat sekwencyjnego spktrome fluoro rentgen z dyspersją długości fali monokrysztal, uzyskanie doskonalej rodziel, proces czasochlonny, stoli-goniometr, rozszczepienie długości fali
Â
Schemat spsktro fluoro rentgen z dyspersja energii w tej metodzie strumień wzbudzonego w próbce promie X kierowany jest na układ pomiarowy który dokonuje separacji czyli dyspersji tego promieni w zależności od jego energii; czynnikiem który umożliwia dyspersje energii padającego na urządzenie pomiarowe jest liniowa zależność amplitudy impulsy napięcia generowanego przez czujnik
XRF pomiar energii identyf jakościow; pomiar natężenia lub energii-analiza ilosciow;możliwość analizy ciał stałych cieczy i gazów;mała analiza wielopierwiast; duże szybkości analizy;czułość metody jest funkcja liczby atomowej;analiza nieniszcząca, zastosowanie przemysł ochrona środow medycyna archeologia;zastosowanie w kontroli automatycnej i do sterowania procesów
Ograniczenia: wysokie koszty aparatury, praca z promieniów X; trudności z oznacze pierwias lekkich Z<16; błędy spowodowane efektem matrycy i granulacji
źródła błedów: instrumetnalne-niestabilnosć pracy aparatury, fluktuacje procesów fizycznych w detektorze; spektralne spowodwane promienowa fluorscencyjnym pierwiastków towarzysz; efekt matrycy, efekt uziarnienia
Zastosow XRF w przemyśle w Polsce oznaczenie pierwiastków głównych i akcesorycznych w cement oraz surowcach; analiza gl składników surowca
MAR Techniki pomiarowe: analiza jakosciow z całego analizowaneg obszaru;analiza puntkowa;analiza liniowa analiza zmian rozmieszcz danego pierwias wzdłuż linii;powierzchniowe rozmiesz poszczegol pierwias Możliwosci MAR badanie lokalnego składu chemicznego, określenie morfologii i składu powierzchni
PIXE zasada metody: wzbudzenie promienow X protonami, cząsteczkami alfa lub jonami ciężkich pierwiastków o energii od 1 do 4eV; pomiar emisji charakterystycznego promieniów X; generacja promieniowa X protonami   Zalety i ograniczenia:dobra dokładność 5%; dobra precyzja 1%, możliwość oznaczenia b.niewielkiej ilości próbki, metoda b szybka,wysoka czułość i wykrywalność oznaczenia 0,1-1ppm, próbka nie wymaga wewnterz przygotow, możliwość równocz...