विश्लेषणात्मक रसायनशास्त्र. रासायनिक आणि वाद्य विश्लेषणातील गणना: पाठ्यपुस्तक
मानक आणि चाचणी डागांच्या ऑप्टिकल घनतेची तुलना करण्याची पद्धत
उपाय
पदार्थाची एकाग्रता निश्चित करण्यासाठी, चाचणी द्रावणाचा भाग घ्या, फोटोमेट्रीसाठी त्यापासून रंगीत द्रावण तयार करा आणि त्याची ऑप्टिकल घनता मोजा. नंतर ज्ञात एकाग्रतेच्या विश्लेषकांचे दोन किंवा तीन मानक रंगीत द्रावण त्याच प्रकारे तयार केले जातात आणि त्यांची ऑप्टिकल घनता समान थर जाडीवर (त्याच क्युवेट्समध्ये) मोजली जाते.
तुलना केलेल्या सोल्यूशनची ऑप्टिकल घनता समान असेल:
चाचणी समाधानासाठी
मानक समाधानासाठी
एका अभिव्यक्तीला दुसऱ्याने विभाजित केल्यास, आम्हाला मिळते:
कारण 1 X = l ST, E l= const, नंतर
तुलना पद्धत एकल निर्धारांसाठी वापरली जाते.
पदवी प्राप्त आलेख पद्धत
कॅलिब्रेशन आलेख पद्धतीचा वापर करून पदार्थाची सामग्री निश्चित करण्यासाठी, भिन्न एकाग्रतेच्या 5-8 मानक समाधानांची मालिका तयार करा (प्रत्येक बिंदूसाठी किमान 3 समांतर समाधाने).
मानक उपायांची एकाग्रता श्रेणी निवडताना, खालील तत्त्वे वापरली जातात:
ते क्षेत्र व्यापले पाहिजे संभाव्य बदलचाचणी सोल्यूशनची एकाग्रता, चाचणी सोल्यूशनची ऑप्टिकल घनता कॅलिब्रेशन वक्रच्या मध्यभागी अंदाजे संबंधित असणे इष्ट आहे;
निवडलेल्या क्युवेट जाडीवर या एकाग्रता श्रेणीमध्ये हे घेणे हितावह आहे आयआणि विश्लेषणात्मक तरंगलांबी l प्रकाश शोषणाचा मूलभूत नियम पाळला गेला, म्हणजे वेळापत्रक डी= /(C) रेखीय होते;
ऑपरेटिंग श्रेणी डी,मानक उपायांच्या श्रेणीशी संबंधित, मापन परिणामांची जास्तीत जास्त पुनरुत्पादकता सुनिश्चित केली पाहिजे.
वरील परिस्थितींच्या संयोगाने, दिवाळखोराच्या सापेक्ष मानक द्रावणांची ऑप्टिकल घनता मोजली जाते आणि D = /(C) अवलंबित्वाचा आलेख प्लॉट केला जातो.
परिणामी वक्रला कॅलिब्रेशन वक्र (कॅलिब्रेशन आलेख) म्हणतात.
डी x सोल्यूशनची ऑप्टिकल घनता निश्चित केल्यावर, त्याची मूल्ये ऑर्डिनेट अक्षावर आणि नंतर ॲब्सिसा अक्षावर शोधा - संबंधित एकाग्रता मूल्य C x. अनुक्रमांक फोटोमेट्रिक विश्लेषण करताना ही पद्धत वापरली जाते.
बेरीज पद्धत
ॲडिटीव्ह पद्धत ही तुलना पद्धतीची भिन्नता आहे. या पद्धतीद्वारे द्रावणाची एकाग्रता निश्चित करणे चाचणी सोल्यूशनच्या ऑप्टिकल घनतेची आणि त्याच द्रावणाची तुलना करून निर्धारित केलेल्या पदार्थाच्या ज्ञात प्रमाणात जोडण्यावर आधारित आहे. ॲडिटीव्ह पद्धत सहसा काम सुलभ करण्यासाठी, परदेशी अशुद्धतेचा हस्तक्षेप दूर करण्यासाठी आणि काही प्रकरणांमध्ये फोटोमेट्रिक निर्धारण पद्धतीच्या शुद्धतेचे मूल्यांकन करण्यासाठी वापरली जाते. ॲडिटीव्ह पद्धतीसाठी प्रकाश शोषणाच्या मूलभूत कायद्याचे अनिवार्य पालन करणे आवश्यक आहे.
अज्ञात एकाग्रता गणनाद्वारे आढळते किंवा ग्राफिकदृष्ट्या.
प्रकाश शोषणाच्या मूलभूत नियमाच्या अधीन आणि स्थिर थर जाडी, चाचणी सोल्यूशनच्या ऑप्टिकल प्लॅन्सचे गुणोत्तर आणि ॲडिटीव्हसह चाचणी सोल्यूशन त्यांच्या एकाग्रतेच्या गुणोत्तराच्या समान असेल:
कुठे डीएक्स- चाचणी सोल्यूशनची ऑप्टिकल घनता;
D x + a- ऍडिटीव्हसह चाचणी सोल्यूशनची ऑप्टिकल घनता;
क x- चाचणी रंगीत द्रावणात चाचणी पदार्थाची अज्ञात एकाग्रता;
एस ए- चाचणी सोल्यूशनमध्ये ऍडिटीव्हची एकाग्रता.
1 टन सिमेंट-वाळू मिश्रण तयार करण्यासाठी कोरड्या पदार्थाचे प्रमाण आणि ShchSPK ऍडिटीव्हच्या कार्यरत द्रावणाची आवश्यक मात्रा निर्धारित करणे आवश्यक आहे.
गणनासाठी, खालील मिश्रण रचना (% वस्तुमान) स्वीकारली गेली:
वाळू - 90, सिमेंट - 10, पाणी - 10 (100% पेक्षा जास्त), ShchSPK (कोरड्या पदार्थावर आधारित सिमेंटच्या वस्तुमानाचा%). वाळूची आर्द्रता 3% आहे.
दत्तक रचनेसाठी, 1 t (1000 kg) मिश्रण तयार करण्यासाठी 1000·0.1 = 100 kg (l) पाणी लागते. भराव (वाळू) मध्ये 1000·0.9·0.03 = 27 लिटर पाणी असते.
आवश्यक प्रमाणात पाणी (फिलरमध्ये त्याची सामग्री लक्षात घेऊन) आहे: 100 - 27 = 73 एल.
1 टन मिश्रणात 10% (100 किलो) सिमेंट सामग्रीसह 1 टन मिश्रण तयार करण्यासाठी निर्जल मिश्रित ShchSPK चे प्रमाण असेल: 100·0.020 = 2 किलो.
ShchSPK ऍडिटीव्ह 20 - 45% एकाग्रतेच्या सोल्यूशनच्या स्वरूपात पुरवले जाते या वस्तुस्थितीमुळे, त्यातील कोरड्या पदार्थांचे प्रमाण निश्चित करणे आवश्यक आहे. आम्ही ते 30% च्या बरोबरीने घेतो. म्हणून, 30% एकाग्रतेच्या 1 किलो द्रावणात 0.3 किलो निर्जल मिश्रित आणि 0.7 लीटर पाणी असते.
1 टन मिश्रण तयार करण्यासाठी आम्ही 30% एकाग्रतेच्या ShchSPK द्रावणाची आवश्यक मात्रा निर्धारित करतो:
6.6 किलो मध्ये असलेले पाण्याचे प्रमाण केंद्रित समाधान additives आहे: 6.6 - 2 = 4.6 l.
अशा प्रकारे, 1 टन मिश्रण तयार करण्यासाठी, 30% एकाग्रतेचे 6.6 किलो मिश्रित द्रावण आणि पातळ करण्यासाठी 68.4 लिटर पाणी आवश्यक आहे.
मिक्सरची गरज आणि क्षमता यावर अवलंबून, आवश्यक व्हॉल्यूमचे कार्यरत समाधान तयार केले जाते, ज्याची व्याख्या ॲडिटीव्ह सोल्यूशन आणि पाणी (प्रति 1 टन मिश्रण) च्या वापराचे उत्पादन, या मिक्सरची उत्पादकता आणि ऑपरेटिंग वेळ (तासांमध्ये). उदाहरणार्थ, एका शिफ्टसाठी (8 तास) 100 टन/ता मिक्सिंग प्लांट क्षमतेसह, खालील कार्यरत समाधान तयार करणे आवश्यक आहे: ShchSPK च्या 30% द्रावणाचे 0.0066 100 8 = 5.28 (t) आणि 0.684 100 8 = 54.72 (t) पातळ करण्यासाठी पाणी.
ShchSPK च्या 30% एकाग्रतेचे द्रावण पाण्यात ओतले जाते आणि चांगले मिसळले जाते. तयार केलेले वर्किंग सोल्यूशन वॉटर डिस्पेंसर वापरून मिक्सरमध्ये दिले जाऊ शकते.
परिशिष्ट 27
सिमेंटने उपचार केलेल्या माती आणि मातीच्या गुणवत्तेच्या नियंत्रणासाठी फील्ड पद्धती
माती क्रशिंगची डिग्री निश्चित करणे
GOST 12536-79 नुसार GOST 12536-79 नुसार सरासरी 2 - 3 किलो वजनाचे नमुने निवडले जातात आणि 10 आणि 5 मिमीच्या छिद्रांसह चाळणीतून चाळले जातात. उत्पन्न मर्यादेवर मातीची आर्द्रता 0.4 पेक्षा जास्त नसावी. उच्च आर्द्रतेवर, मातीचा सरासरी नमुना प्रथम कुस्करला जातो आणि हवेत वाळवला जातो.
चाळणीवरील उर्वरित मातीचे वजन केले जाते आणि वस्तुमानातील नमुन्याची सामग्री (%) निर्धारित केली जाते. योग्य आकाराच्या P च्या गुठळ्यांची सामग्री सूत्र वापरून मोजली जाते
जेथे q 1 - नमुना वस्तुमान, g;
q हे चाळणीतील अवशेषांचे वस्तुमान आहे, g.
मातीतील आर्द्रता आणि बाइंडरसह मातीचे मिश्रण निश्चित करणे
मातीची आर्द्रता आणि बाइंडरसह मातीचे मिश्रण सरासरी नमुना कोरडे करून निर्धारित केले जाते (स्थिर वजनावर):
थर्मोस्टॅटमध्ये 105 - 110 डिग्री सेल्सियस तापमानात;
अल्कोहोल वापरणे;
GOST 24181-80 च्या आवश्यकतांनुसार रेडिओआयसोटोप डिव्हाइसेस VPGR-1, UR-70, RVPP-1;
कार्बाइड ओलावा मीटर VP-2;
N.P. प्रणालीचे ओलावा मीटर कोवालेव (ओल्या मातीची घनता आणि मातीच्या सांगाड्याची घनता देखील निर्धारित केली जाते).
अल्कोहोलसह सरासरी नमुना कोरडे करून आर्द्रता निश्चित करणे
30 - 50 ग्रॅम वालुकामय बारीक-दाणेदार माती किंवा 100 - 200 ग्रॅम खडबडीत मातीचा नमुना एका पोर्सिलेन कपमध्ये ओतला जातो (नंतरच्यासाठी, 10 मिमी पेक्षा सूक्ष्म कणांवर निर्धार केला जातो); कपसह नमुन्याचे वजन केले जाते, अल्कोहोलने ओले केले जाते आणि आग लावली जाते; नंतर नमुना कप थंड करून त्याचे वजन केले जाते. त्यानंतरच्या वजनातील फरक 0.1 ग्रॅमपेक्षा जास्त होईपर्यंत हे ऑपरेशन (अंदाजे 2 - 3 वेळा) पुनरावृत्ती होते. प्रथमच जोडलेले अल्कोहोलचे प्रमाण 50%, दुसरे - 40%, तिसरे - नमुना वजनाच्या मातीच्या 30% आहे.
जमिनीतील ओलावा W सूत्रानुसार निर्धारित केला जातो
जेथे q 1, q 2 हे अनुक्रमे ओल्या आणि वाळलेल्या मातीचे वस्तुमान आहेत, g.
खडबडीत मातीच्या सर्व कणांसाठी एकूण आर्द्रता सूत्रानुसार निर्धारित केली जाते
W = W 1 (1 - a) + W 2 , (2)
जेथे W 1 हे 10 मिमी, % पेक्षा लहान कण असलेल्या मातीतील आर्द्रता आहे;
W 2 - 10 मिमी पेक्षा मोठे कण असलेल्या मातीतील अंदाजे ओलावा सामग्री, % (या परिशिष्टाचा तक्ता पहा).
अंदाजे आर्द्रता W 2,%, जेव्हा खडबडीत मातीमध्ये 10 मिमी पेक्षा मोठे कण असतात, एकाचे अंश |
||||||||
उद्रेक झाला |
||||||||
गाळाचा |
||||||||
मिश्र |
कार्बाइड आर्द्रता मीटर VP-2 सह आर्द्रता निश्चित करणे
30 ग्रॅम वजनाच्या मातीचा नमुना किंवा वालुकामय आणि चिकणमाती मातीचे मिश्रण किंवा 70 ग्रॅम वजनाची खडबडीत माती उपकरणाच्या आत ठेवली जाते (खरखरीत मातीची आर्द्रता 10 मिमी पेक्षा लहान कणांवर निर्धारित केली जाते); ग्राउंड कॅल्शियम कार्बाइड डिव्हाइसमध्ये ओतले जाते. उपकरणाचे झाकण घट्ट गुंडाळल्यानंतर, अभिकर्मक सामग्रीमध्ये मिसळण्यासाठी ते जोरदारपणे हलवा. यानंतर, आपल्याला डिव्हाइसची घट्टपणा तपासण्याची आवश्यकता आहे, ज्यासाठी आपण त्याच्या सर्व कनेक्शनवर बर्निंग मॅच आणता आणि कोणतीही चमक नसल्याची खात्री करा. हे मिश्रण कॅल्शियम कार्बाइडमध्ये 2 मिनिटे यंत्राला हलवून मिसळले जाते. प्रेशर गेजचे रीडिंग 0.3 एमपीए पेक्षा कमी असल्यास आणि प्रेशर गेज रीडिंग 0.3 एमपीएपेक्षा जास्त असल्यास 10 मिनिटांनंतर मिश्रण सुरू झाल्यानंतर 5 मिनिटांनंतर केले जाते. प्रेशर गेज रीडिंग स्थिर असल्यास मापन पूर्ण मानले जाते. बारीक-दाणेदार मातीतील ओलावा आणि खरखरीत मातीच्या सर्व अंशांसाठी एकूण ओलावा सामग्री (1) आणि (2) सूत्रांचा वापर करून निर्धारित केली जाते.
N.P. यंत्राचा वापर करून नैसर्गिक आर्द्रता, ओल्या मातीची घनता आणि मातीच्या सांगाड्याची घनता निश्चित करणे. कोवळेवा
यंत्रामध्ये (या परिशिष्टातील आकृती पहा) दोन मुख्य भाग आहेत: एक फ्लोट 7 एक ट्यूब 6 सह आणि एक जहाज 9. ट्यूबवर चार स्केल मुद्रित केले जातात, जे मातीची घनता दर्शवतात. एक स्केल (Vl) ओल्या मातीची घनता (1.20 ते 2.20 g/cm 3 पर्यंत), उर्वरित - चेर्नोजेम (Ch), वालुकामय (P) आणि चिकणमाती (G) मातीच्या सांगाड्याची घनता निर्धारित करण्यासाठी वापरली जाते. 1.00 ते 2.20 ग्रॅम/सेमी पर्यंत 3).
डिव्हाइस N.P. कोवालेवा:
1 - डिव्हाइस कव्हर; 2 - डिव्हाइस लॉक; 3 - बादली-केस; 4 - कटिंग रिंगसह सॅम्पलिंगसाठी डिव्हाइस; 5 - चाकू; 6 - तराजूसह ट्यूब; 7 - फ्लोट; 8 - जहाजाचे कुलूप; 9 - जहाज; 10 - कॅलिब्रेशन वजन (प्लेट्स);
11 - रबर रबरी नळी; 12 - तळाशी कव्हर; 13 - फ्लोट लॉक; 14 - तळाच्या कव्हरसह कटिंग रिंग (सिलेंडर).
उपकरणाच्या सहाय्यक उपकरणांमध्ये हे समाविष्ट आहे: 200 सेमी 3 च्या व्हॉल्यूमसह कटिंग स्टील सिलेंडर (कटिंग रिंग), कटिंग रिंग दाबण्यासाठी एक नोजल, रिंगद्वारे घेतलेला नमुना कापण्यासाठी चाकू, झाकण असलेली बादली-केस आणि कुलूप.
डिव्हाइस तपासत आहे. फ्लोट 7 च्या खालच्या भागात रिकामी कटिंग रिंग 4 स्थापित केली आहे. फ्लोटला तीन लॉक वापरून एक भांडे 9 जोडलेले आहे आणि बादली-केस 3 मध्ये ओतलेल्या पाण्यात बुडवले आहे.
योग्यरित्या संतुलित उपकरण "Vl" स्केलच्या सुरूवातीपर्यंत पाण्यात बुडविले जाते, म्हणजे. वाचन P (Yo) = 1.20 u/cm3. जर पाण्याची पातळी एका दिशेने किंवा दुसऱ्या दिशेने विचलित झाली तर, फ्लोटच्या तळाशी कव्हर 12 मध्ये स्थित कॅलिब्रेशन वजन (मेटल प्लेट्स) सह डिव्हाइस समायोजित करणे आवश्यक आहे.
नमुना तयार करणे. मातीचा नमुना माती वाहकासह घेतला जातो - एक कटिंग रिंग. हे करण्यासाठी, चाचणी साइटवर प्लॅटफॉर्म समतल करा आणि, नोजल वापरून, 200 सेमी 3 आकारमान असलेली रिंग पूर्णपणे भरेपर्यंत कटिंग रिंग बुडवा. कटिंग सिलेंडर (रिंग) विसर्जित केल्यामुळे, माती चाकूने काढली जाते. 3 - 4 मिमीपेक्षा जास्त मातीने रिंग भरल्यानंतर, ते काढून टाकले जाते, खालच्या आणि वरच्या पृष्ठभागाची साफसफाई केली जाते आणि चिकटलेली माती साफ केली जाते.
प्रगती. काम तीन चरणांमध्ये केले जाते: "Vl" स्केलवर ओल्या मातीची घनता निश्चित करा; मातीच्या प्रकारानुसार “H”, “P”, “G” या तीनपैकी एका स्केलनुसार मातीच्या सांगाड्याची घनता स्थापित करा; नैसर्गिक आर्द्रतेची गणना करा.
"Vl" स्केलवर ओल्या मातीची घनता निश्चित करणे
मातीसह कटिंग रिंग फ्लोटच्या खालच्या कव्हरवर स्थापित केली जाते, त्यास लॉकसह फ्लोटसह सुरक्षित करते. फ्लोट पाण्याने भरलेल्या बादली-केसमध्ये विसर्जित केला जातो. या प्रकरणात पाण्याच्या पातळीच्या प्रमाणात, ओल्या माती P (Yck) च्या घनतेशी संबंधित वाचन घेतले जाते. डेटा टेबलमध्ये प्रविष्ट केला आहे.
“H”, “P” किंवा “G” स्केल वापरून मातीच्या सांगाड्याच्या घनतेचे निर्धारण
माती वाहक (कटिंग रिंग) मधील मातीचा नमुना पूर्णपणे पात्रात हस्तांतरित केला जातो आणि पात्राच्या क्षमतेच्या 3/4 पाण्याने भरला जातो. एकसंध निलंबन मिळेपर्यंत माती लाकडी चाकूच्या हँडलने पाण्यात पूर्णपणे ग्रासली जाते. जहाज फ्लोटला जोडलेले असते (माती वाहक नसलेले) आणि पाण्याने बादली-केसमध्ये बुडविले जाते. फ्लोट आणि जहाज यांच्यातील अंतरातून पाणी पात्राची उर्वरित जागा भरेल आणि जहाजासह संपूर्ण फ्लोट एका विशिष्ट पातळीपर्यंत पाण्यात बुडविला जाईल. एका तराजूवरून (मातीच्या प्रकारावर अवलंबून) घेतलेले वाचन मातीच्या सांगाड्याची घनता Pck (Yck) म्हणून घेतले जाते आणि टेबलमध्ये प्रविष्ट केले जाते.
नैसर्गिक आर्द्रतेची गणना
नैसर्गिक (नैसर्गिक) आर्द्रता सूत्रांचा वापर करून चाचणी परिणामांवर आधारित मोजली जाते:
जेथे P (Yo) ही “Vl” स्केलवर ओल्या मातीची घनता आहे, g/cm 3 ;
Pck (Yck) - एका तराजूनुसार मातीच्या सांगाड्याची घनता ("H", "P" किंवा "G"), g/cm 3 .
शक्तीचा निर्धार जलद मार्ग
5 मिमी पेक्षा लहान कण असलेल्या मिश्रणातील नमुन्यांची संकुचित शक्ती द्रुतपणे निर्धारित करण्यासाठी, मिश्रणाच्या प्रत्येक 250 मीटर 3 मधून सुमारे 2 किलो वजनाचे नमुने घेतले जातात. ओलावा टिकवून ठेवण्यासाठी घट्ट झाकण असलेल्या भांड्यात नमुने ठेवले जातात आणि 1.5 तासांनंतर प्रयोगशाळेत पाठवले जातात.
मिश्रणातून 5 x 5 सें.मी.चे तीन नमुने मानक कॉम्पॅक्शन उपकरण वापरून किंवा दाबून तयार केले जातात आणि हर्मेटिकली सीलबंद धातूच्या साच्यांमध्ये घातले जातात. नमुने असलेले फॉर्म थर्मोस्टॅटमध्ये ठेवले जातात आणि 105 - 110 डिग्री सेल्सिअस तापमानात 5 तास ठेवले जातात, त्यानंतर ते थर्मोस्टॅटमधून काढले जातात आणि खोलीच्या तपमानावर 1 तास ठेवले जातात. वृद्ध नमुने मोल्ड्समधून काढले जातात आणि ऍपच्या पद्धतीनुसार संकुचित शक्ती (पाणी संपृक्तताशिवाय) निर्धारित केली जाते. 14.
निर्धाराचा परिणाम 0.8 च्या घटकाने गुणाकार केला जातो आणि 7 दिवस कडक झाल्यानंतर नमुन्यांच्या सामर्थ्याशी संबंधित शक्ती प्राप्त होते. ओले परिस्थितीआणि पाण्याने भरलेल्या अवस्थेत चाचणी केली.
प्रवेगक पद्धतीद्वारे निर्धारित नमुन्यांच्या संकुचित शक्ती मूल्यांची आणि संदर्भ मिश्रणातील 7-दिवस जुन्या प्रयोगशाळेतील नमुने यांची तुलना करून मिश्रणाची गुणवत्ता निश्चित केली जाते. या प्रकरणात, संदर्भ नमुन्यांची ताकद मानकांच्या किमान 60% असणे आवश्यक आहे. मिश्रण तयार करताना उत्पादन आणि प्रयोगशाळेच्या नमुन्यांच्या ताकद निर्देशकांमधील विचलन जास्त नसावे:
उत्खनन मिक्सिंग प्लांट्समध्ये +/- 8%;
सिंगल-पास माती मिक्सिंग मशीन +/- 15%;
रोड मिल +/- 25%.
5 मिमी पेक्षा मोठे कण असलेल्या मातीच्या मिश्रणासाठी, ओल्या स्थितीत 7 दिवस कडक झाल्यानंतर आणि संदर्भ नमुन्यांच्या संकुचित शक्तीशी तुलना केल्यानंतर, पाण्याने संतृप्त नमुन्यांची दाबणी शक्ती निश्चित केली जाते. मिश्रणाच्या गुणवत्तेचे मूल्यांकन 5 मिमी पेक्षा लहान कण असलेल्या मातीपासून तयार केलेल्या मिश्रणाप्रमाणेच केले जाते.
परिशिष्ट 28
सुरक्षा सूचना चेकलिस्ट
1. साइट (कामाचे ठिकाण)
2. आडनाव, आद्याक्षरे
3. हे कोणत्या प्रकारचे काम आहे?
4. आडनाव, फोरमॅनची आद्याक्षरे (मेकॅनिक)
प्रेरण प्रशिक्षण
व्यवसायाच्या संबंधात प्रास्ताविक सुरक्षा प्रशिक्षण
आयोजित ___________
सुरक्षा ब्रीफिंग आयोजित करणाऱ्या व्यक्तीची स्वाक्षरी
____________ "" _________ १९__
नोकरीवर प्रशिक्षण
कामाच्या ठिकाणी सुरक्षा ब्रीफिंग ___________________
(कामाच्या ठिकाणाचे नाव)
कामगार कॉम्रेड __________________ प्राप्त आणि आत्मसात केले.
कामगाराची स्वाक्षरी
मास्टरची स्वाक्षरी (मेकॅनिक)
परवानगी
कॉम्रेड _____________________ स्वतंत्रपणे काम करण्याची परवानगी
___________________________________________________________________________
(कामाच्या ठिकाणाचे नाव)
_____________________________________________________________________ म्हणून
"" ___________ १९__
विभागाचे प्रमुख (फोरमन) _________________________________
नमुन्याचे विश्लेषणात्मक सिग्नल निश्चित करा ( y x) आणि ज्ञात सामग्रीच्या निर्धारित घटकाच्या काही जोडणीसह समान नमुन्याचे सिग्नल ( y x + ext), नंतर निर्धारित केलेल्या घटकाची अज्ञात एकाग्रता आहे:
जेथे V ऍड, V नमुना अनुक्रमे ऍडिटीव्ह आणि नमुन्याचे खंड आहेत.
आणखी एक ध्येय विश्लेषणात्मक रसायनशास्त्रशोध मर्यादा कमी आहे. हे अंतराळ आणि लष्करी उद्योगांमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या सामग्रीच्या शुद्धतेसाठी सतत वाढत असलेल्या आवश्यकतांमुळे आहे.
अंतर्गत शोध मर्यादा एखाद्या पदार्थाची किमान एकाग्रता समजून घ्या जी विशिष्ट स्वीकार्य त्रुटीसह निवडलेल्या पद्धतीद्वारे निर्धारित केली जाऊ शकते. बरेचदा, विश्लेषणात्मक रसायनशास्त्रज्ञ हा शब्द वापरतात « संवेदनशीलता» , जे निर्धारित केलेल्या घटकाच्या एकाग्रतेतील बदलासह विश्लेषणात्मक सिग्नलमध्ये बदल दर्शविते, उदा. शोध मर्यादेच्या वर पद्धत निर्धारित केल्या जात असलेल्या घटकासाठी संवेदनशील आहे, शोध मर्यादेच्या खाली ती असंवेदनशील आहे,
अस्तित्वात काही मार्ग प्रतिक्रियांची संवेदनशीलता वाढवणे , उदाहरणार्थ:
1) एकाग्रता (नमुना सिग्नलमध्ये वाढ):
2) अभिकर्मकांची शुद्धता वाढवणे (पार्श्वभूमी सिग्नल कमी करणे).
प्रतिक्रिया संवेदनशीलता कमी होते खालील घटक:
1) गरम करणे. नियमानुसार, यामुळे विद्राव्यता वाढते आणि परिणामी, विश्लेषणात्मक सिग्नलची तीव्रता कमी होते;
2) जादा अभिकर्मक. उप-उत्पादने तयार होऊ शकतात, उदाहरणार्थ:
Hg 2+ + 2 I - ® HgI 2 ¯ (लाल अवक्षेपण);
HgI 2 + 2 I - ® 2- (रंगहीन समाधान);
3) वातावरणातील आंबटपणामधील विसंगती. विश्लेषणात्मक प्रतिसादाची कमतरता होऊ शकते. अशा प्रकारे, अम्लीय माध्यमांमध्ये पोटॅशियम परमँगनेटसह हॅलाइड्सच्या ऑक्सिडेशन प्रतिक्रिया लक्षणीयपणे माध्यमाच्या पीएचवर अवलंबून असतात (टेबल 5.1);
4) हस्तक्षेप करणारे घटक. उप-उत्पादने तयार होऊ शकते.
तक्ता 5.1
पोटॅशियम परमँगनेटसह हॅलाइड्सच्या ऑक्सिडेशन दरम्यान माध्यमाची इष्टतम आम्लता
ऑक्सिडेशन प्रतिक्रिया |
पर्यावरणाची इष्टतम अम्लता |
2 I - ® I 2 + 2 e |
|
2 Br - ® Br 2 + 2 e |
|
2 Cl - ® Cl 2 + 2 e |
प्रतिक्रियेची संवेदनशीलता कमी करणारे पहिले तीन घटक विश्लेषणात्मक प्रक्रियेच्या काळजीपूर्वक अंमलबजावणीद्वारे हाताळले जाऊ शकतात.
जटिल पदार्थ, ऑक्सिडायझिंग एजंट किंवा कमी करणारे एजंट्स वापरून परदेशी (हस्तक्षेप करणाऱ्या) आयनांचा प्रभाव दडपला जातो. या पदार्थांना मास्किंग एजंट म्हणतात, आणि प्रक्रियेस स्वतःला हस्तक्षेप करणाऱ्या आयनांचे मुखवटा म्हणतात.
अशा प्रकारे, पोटॅशियम थायोसायनेटसह प्रतिक्रिया वापरून Co(II) शोधताना, विश्लेषणात्मक सिग्नल म्हणजे टेट्रारोडान्कोबोल्टेट (II) आयनच्या निर्मितीमुळे द्रावणाचा निळा रंग दिसणे:
Co 2+ + 4 SCN - = 2- (निळा द्रावण).
जर द्रावणात Fe(III) आयन असतील, तर द्रावणाला रक्त-लाल रंग मिळेल, कारण कॉम्प्लेक्स 3- ची स्थिरता स्थिरता कोबाल्ट (II) थायोसायनेट कॉम्प्लेक्सच्या स्थिरता स्थिरतेपेक्षा खूप जास्त आहे:
Fe 3+ + 6 SCN - = 3- (गडद लाल द्रावण).
त्या. उपस्थित असलेले लोह(III) आयन कोबाल्ट(II) आयनमध्ये हस्तक्षेप करत आहेत. अशा प्रकारे, Co(II) निश्चित करण्यासाठी, प्रथम (KSCN सोल्यूशन जोडण्यापूर्वी) Fe(III) मास्क करणे आवश्यक आहे. उदाहरणार्थ, 3- पेक्षा अधिक स्थिर असलेल्या कॉम्प्लेक्समध्ये लोह (III) आयन "बांधणे". अशा प्रकारे, कॉम्प्लेक्स 3-, 3-, 3- 3- च्या संदर्भात अधिक स्थिर आहेत. म्हणून, KF, K 2 HPO 4 किंवा (NH 4) 2 C 2 O 4 ची सोल्यूशन्स मास्किंग एजंट म्हणून वापरली जाऊ शकतात.
आयनोमेट्रीमधील ऍडिटीव्ह पद्धतीमध्ये स्वारस्य या वस्तुस्थितीमुळे आहे की ते इतर विश्लेषणात्मक पद्धतींमधील ऍडिटीव्ह पद्धतीपेक्षा अधिक महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावते. आयनोमेट्रिक जोडणी पद्धती दोन उत्तम फायदे देते. प्रथम, विश्लेषण केलेल्या नमुन्यांमधील आयनिक शक्तीतील चढ-उतार अप्रत्याशित असल्यास, सामान्य कॅलिब्रेशन वक्र पद्धतीचा वापर केल्याने मोठ्या निर्धार त्रुटी निर्माण होतात. ॲडिटीव्ह पद्धतीचा वापर केल्याने परिस्थितीमध्ये आमूलाग्र बदल होतो आणि निर्धारण त्रुटी कमी करण्यास मदत होते. दुसरे म्हणजे, इलेक्ट्रोडची एक श्रेणी आहे ज्याचा वापर संभाव्य प्रवाहामुळे समस्याप्रधान आहे. मध्यम संभाव्य ड्रिफ्टसह, जोडण्याची पद्धत निश्चितपणे त्रुटी कमी करते.
ऍडिटीव्ह पद्धतीचे खालील बदल सामान्य लोकांना माहित आहेत: मानक ऍडिटीव्ह पद्धत, दुहेरी मानक ऍडिटीव्ह पद्धत, ग्रॅन पद्धत. या सर्व पद्धती एका स्पष्ट गणितीय निकषानुसार दोन श्रेणींमध्ये वर्गीकृत केल्या जाऊ शकतात जे प्राप्त परिणामांची अचूकता निर्धारित करतात. हे खरं आहे की काही ॲडिटीव्ह पद्धती गणनेमध्ये इलेक्ट्रोड फंक्शनच्या उताराचे पूर्वी मोजलेले मूल्य वापरतात, तर इतर वापरत नाहीत. या विभागणीनुसार, मानक जोडणी पद्धत आणि ग्रॅन पद्धत एका वर्गात मोडते आणि दुहेरी मानक जोड पद्धत दुसऱ्या श्रेणीत येते.
1. मानक जोडणी पद्धत आणि ग्रॅन पद्धत.
मी सादर करण्यापूर्वी वैयक्तिक वैशिष्ट्येएक किंवा दुसर्या प्रकारची ऍडिटीव्ह पद्धत, आम्ही काही शब्दांमध्ये विश्लेषण प्रक्रियेचे वर्णन करू. प्रक्रियेमध्ये विश्लेषित नमुन्यात समान विश्लेषित आयन असलेले समाधान जोडणे समाविष्ट आहे. उदाहरणार्थ, सोडियम आयनची सामग्री निश्चित करण्यासाठी, मानक सोडियम द्रावण जोडले जातात. प्रत्येक जोडणीनंतर, इलेक्ट्रोड वाचन रेकॉर्ड केले जातात. मापन परिणामांवर पुढील प्रक्रिया कशी केली जाते यावर अवलंबून, पद्धतीला मानक जोडणी पद्धत किंवा ग्रॅन पद्धत म्हटले जाईल.
मानक जोडणी पद्धतीची गणना खालीलप्रमाणे आहे:
Cx = D C (10DE/S - 1)-1,
जेथे Cx इच्छित एकाग्रता आहे;
डीसी हे ऍडिटीव्हचे प्रमाण आहे;
DE हा DC additive च्या परिचयाला संभाव्य प्रतिसाद आहे;
S हा इलेक्ट्रोड फंक्शनचा उतार आहे.
ग्रॅनच्या पद्धतीने केलेली गणना थोडी अधिक क्लिष्ट दिसते. यात V पासून निर्देशांक (W+V) 10 E/S मध्ये आलेख तयार करणे समाविष्ट आहे,
जेथे V हे जोडलेल्या ऍडिटीव्हचे प्रमाण आहे;
ई - सादर केलेल्या ॲडिटीव्ह V शी संबंधित संभाव्य मूल्ये;
W हा प्रारंभिक नमुना खंड आहे.
आलेख ही x-अक्षाला छेदणारी सरळ रेषा आहे. छेदनबिंदू जोडलेल्या ऍडिटीव्ह (डीव्ही) च्या व्हॉल्यूमशी संबंधित आहे, जे इच्छित आयन एकाग्रतेच्या समतुल्य आहे (चित्र 1 पहा). समतुल्यतेच्या नियमावरून असे दिसून येते की Cx = Cst DV/W, जेथे Cst हे द्रावणातील आयनांचे प्रमाण आहे ज्याचा वापर ॲडिटिव्ह्ज सादर करण्यासाठी केला जातो. अनेक ऍडिटीव्ह असू शकतात, जे मानक ऍडिटीव्ह पद्धतीच्या तुलनेत नैसर्गिकरित्या निर्धाराची अचूकता सुधारतात.
हे लक्षात घेणे सोपे आहे की दोन्ही प्रकरणांमध्ये इलेक्ट्रोड फंक्शन S चा उतार दिसून येतो. यावरून असे दिसून येते की ॲडिटीव्ह पद्धतीचा पहिला टप्पा म्हणजे उतार मूल्याच्या नंतरच्या निर्धारासाठी इलेक्ट्रोड्सचे कॅलिब्रेशन आहे. संभाव्यतेचे परिपूर्ण मूल्य गणनेमध्ये गुंतलेले नाही, कारण विश्वासार्ह परिणाम प्राप्त करण्यासाठी, फक्त नमुना ते नमुन्यापर्यंत कॅलिब्रेशन फंक्शनच्या उताराची स्थिरता महत्त्वाची आहे.
एक जोड म्हणून, तुम्ही केवळ संभाव्य-निर्धारित आयन असलेले द्रावणच वापरू शकत नाही, तर एखाद्या पदार्थाचे द्रावण देखील वापरू शकता जे शोधलेल्या नमुना आयनला विभक्त नसलेल्या कंपाऊंडमध्ये बांधते. विश्लेषण प्रक्रिया मूलभूतपणे बदलत नाही. तथापि, या प्रकरणात काही आहेत वैशिष्ट्ये, जे खात्यात घेतले पाहिजे. वैशिष्ठ्य म्हणजे प्रायोगिक परिणाम आलेखामध्ये चित्र 2 मध्ये दाखवल्याप्रमाणे तीन भाग असतात. पहिला भाग (A) अशा परिस्थितीत प्राप्त होतो जेथे बंधनकारक पदार्थाची एकाग्रता संभाव्य-निर्धारित पदार्थाच्या एकाग्रतेपेक्षा कमी असते. आलेखाचा पुढील भाग (B) वरील पदार्थांच्या अंदाजे समतुल्य गुणोत्तरांसह प्राप्त केला जातो. आणि शेवटी, आलेखाचा तिसरा भाग (C) अशा परिस्थितीशी संबंधित आहे ज्यामध्ये बंधनकारक पदार्थाचे प्रमाण संभाव्य-निर्धारित करण्यापेक्षा जास्त आहे. x-अक्षावर आलेखाच्या A भागाचे रेखीय विस्तार DV मूल्य देते. क्षेत्र ब हे सहसा विश्लेषणात्मक निर्धारांसाठी वापरले जात नाही.
टायट्रेशन वक्र मध्यवर्ती सममित असल्यास, विश्लेषणात्मक परिणाम प्राप्त करण्यासाठी प्रदेश C चा वापर केला जाऊ शकतो. तथापि, या प्रकरणात, ऑर्डिनेटची गणना खालीलप्रमाणे केली पाहिजे: (W+V)10 -E/S.
ग्रॅन पद्धतीचे मानक ऍडिटीव्ह पद्धतीपेक्षा जास्त फायदे असल्याने, पुढील चर्चा प्रामुख्याने ग्रॅन पद्धतीशी संबंधित असतील.
पद्धत वापरण्याचे फायदे खालील मुद्द्यांमध्ये व्यक्त केले जाऊ शकतात.
1. एका नमुन्यातील मोजमापांच्या संख्येत वाढ झाल्यामुळे निर्धारण त्रुटी 2-3 पट कमी करणे.
2. ॲडिटीव्ह पद्धतीला विश्लेषित नमुन्यातील आयनिक सामर्थ्याचे काळजीपूर्वक स्थिरीकरण आवश्यक नसते, कारण त्याचे चढउतार इलेक्ट्रोड फंक्शनच्या उतारापेक्षा मोठ्या प्रमाणात संभाव्यतेच्या परिपूर्ण मूल्यामध्ये परावर्तित होतात. या संदर्भात, कॅलिब्रेशन वक्र पद्धतीच्या तुलनेत निर्धारण त्रुटी कमी केली जाते.
3. अनेक इलेक्ट्रोड्सचा वापर समस्याप्रधान आहे, कारण अपुरी स्थिर क्षमता असणे आवश्यक आहे. वारंवारकॅलिब्रेशन प्रक्रिया. बऱ्याच प्रकरणांमध्ये कॅलिब्रेशन फंक्शनच्या उतारावर संभाव्य ड्रिफ्टचा फारसा प्रभाव पडत नसल्यामुळे, मानक जोडणी पद्धत आणि ग्रॅन पद्धत वापरून परिणाम प्राप्त केल्याने अचूकता लक्षणीय वाढते आणि विश्लेषण प्रक्रिया सुलभ होते.
4. मानक जोडण्याची पद्धत आपल्याला प्रत्येक विश्लेषणात्मक निर्धाराची शुद्धता नियंत्रित करण्यास अनुमती देते. प्रायोगिक डेटाच्या प्रक्रियेदरम्यान नियंत्रण केले जाते. गणितीय प्रक्रियेमध्ये अनेक प्रायोगिक बिंदू भाग घेत असल्याने, प्रत्येक वेळी त्यांच्याद्वारे एक सरळ रेषा काढणे हे पुष्टी करते की कॅलिब्रेशन फंक्शनचे गणितीय स्वरूप आणि उतार बदललेला नाही. अन्यथा, आलेखाच्या रेखीय स्वरूपाची हमी दिली जात नाही. अशा प्रकारे, प्रत्येक निर्धारामध्ये विश्लेषणाची शुद्धता नियंत्रित करण्याची क्षमता परिणामांची विश्वासार्हता वाढवते.
आधीच नमूद केल्याप्रमाणे, मानक जोडणी पद्धत कॅलिब्रेशन वक्र पद्धतीपेक्षा 2-3 पट अधिक अचूक ठरवू देते. परंतु व्याख्येची अशी अचूकता प्राप्त करण्यासाठी, एक नियम वापरला पाहिजे. अत्याधिक मोठ्या किंवा लहान जोडण्यामुळे निर्धाराची अचूकता कमी होईल. ॲडिटीव्हचे इष्टतम प्रमाण असे असावे की ते एका चार्ज केलेल्या आयनसाठी 10-20 mV चे संभाव्य प्रतिसाद देते. हा नियम विश्लेषणाच्या यादृच्छिक त्रुटीस अनुकूल करतो, तथापि, अशा परिस्थितीत ज्यामध्ये ऍडिटीव्ह पद्धत बर्याचदा वापरली जाते, आयन-निवडक इलेक्ट्रोडच्या वैशिष्ट्यांमधील बदलांशी संबंधित पद्धतशीर त्रुटी लक्षणीय बनते. या प्रकरणात पद्धतशीर त्रुटी इलेक्ट्रोड फंक्शनच्या उतार बदलण्यापासून त्रुटीद्वारे पूर्णपणे निर्धारित केली जाते. जर प्रयोगादरम्यान उतार बदलला, तर काही विशिष्ट परिस्थितींमध्ये निश्चितीची सापेक्ष त्रुटी उतारातील बदलाच्या सापेक्ष त्रुटीच्या अंदाजे समान असेल.
IN एक मानक उपाय पद्धतपदार्थाच्या ज्ञात एकाग्रतेसह (C st) समाधानासाठी विश्लेषणात्मक सिग्नल (y st) चे मूल्य मोजा. नंतर विश्लेषणात्मक सिग्नल (y x) चे परिमाण पदार्थाच्या अज्ञात एकाग्रतेसह (C x) सोल्यूशनसाठी मोजले जाते.
एकाग्रतेवरील विश्लेषणात्मक सिग्नलचे अवलंबित्व मुक्त पदाशिवाय रेखीय समीकरणाद्वारे वर्णन केले असल्यास ही गणना पद्धत वापरली जाऊ शकते. मानक सोल्यूशनमधील पदार्थाची एकाग्रता अशी असणे आवश्यक आहे की मानक सोल्यूशन आणि पदार्थाच्या अज्ञात एकाग्रतेसह सोल्यूशन वापरताना प्राप्त झालेल्या विश्लेषणात्मक सिग्नलची मूल्ये एकमेकांच्या शक्य तितक्या जवळ असतील.
IN दोन मानक उपायांची पद्धतएका पदार्थाच्या दोन भिन्न एकाग्रतेसह मानक सोल्यूशन्ससाठी विश्लेषणात्मक सिग्नलची मूल्ये मोजा, त्यापैकी एक (C 1) अपेक्षित अज्ञात एकाग्रता (C x) पेक्षा कमी आहे आणि दुसरा (C 2) जास्त आहे.
किंवा
जर एकाग्रतेवर विश्लेषणात्मक सिग्नलचे अवलंबित्व मूळमधून जात नसलेल्या रेखीय समीकरणाद्वारे वर्णन केले असेल तर दोन मानक उपायांची पद्धत वापरली जाते.
उदाहरण 10.2.पदार्थाची अज्ञात एकाग्रता निश्चित करण्यासाठी, दोन मानक उपाय वापरले गेले: त्यापैकी पहिल्यामध्ये पदार्थाची एकाग्रता 0.50 mg/l आहे, आणि दुसऱ्यामध्ये - 1.50 mg/l. या सोल्यूशन्सची ऑप्टिकल घनता अनुक्रमे 0.200 आणि 0.400 होती. ज्याची ऑप्टिकल घनता 0.280 आहे अशा द्रावणातील पदार्थाची एकाग्रता किती आहे?
बेरीज पद्धत
ॲडिटीव्ह पद्धत सामान्यतः जटिल मॅट्रिक्सच्या विश्लेषणामध्ये वापरली जाते, जेव्हा मॅट्रिक्स घटक विश्लेषणात्मक सिग्नलच्या विशालतेवर प्रभाव पाडतात आणि नमुन्याच्या मॅट्रिक्स रचना अचूकपणे कॉपी करणे अशक्य आहे. ही पद्धतजर कॅलिब्रेशन आलेख रेखीय असेल आणि मूळमधून जात असेल तरच वापरला जाऊ शकतो.
वापरत आहे ऍडिटीव्हची गणना पद्धतप्रथम, विश्लेषणात्मक सिग्नलचे परिमाण पदार्थाच्या अज्ञात एकाग्रतेसह (y x) नमुन्यासाठी मोजले जाते. नंतर या नमुन्यात विश्लेषकची निश्चित रक्कम जोडली जाते आणि विश्लेषणात्मक सिग्नलचे मूल्य (y ext) पुन्हा मोजले जाते.
द्रावणाचे पातळ करणे खात्यात घेणे आवश्यक असल्यास
उदाहरण 10.3. पदार्थाच्या अज्ञात एकाग्रतेसह प्रारंभिक सोल्यूशनची ऑप्टिकल घनता 0.200 होती. या द्रावणाच्या 10.0 मिलीमध्ये 2.0 mg/l समान पदार्थाच्या एकाग्रतेसह 5.0 मिली द्रावण जोडल्यानंतर, द्रावणाची ऑप्टिकल घनता 0.400 इतकी झाली. मूळ द्रावणातील पदार्थाची एकाग्रता निश्चित करा.
= ०.५० मिग्रॅ/लि
तांदूळ. १०.२. ॲडिटीव्हची ग्राफिकल पद्धत
IN ॲडिटीव्हची ग्राफिकल पद्धतविश्लेषित नमुन्याचे अनेक भाग (अलिकोट्स) घ्या, त्यांपैकी एकाला कोणतेही जोडू नका आणि बाकीच्या भागामध्ये निश्चित केलेल्या घटकाचे विविध अचूक प्रमाण जोडा. प्रत्येक अलिकटसाठी, विश्लेषणात्मक सिग्नलची परिमाण मोजली जाते. नंतर ऍडिटीव्हच्या एकाग्रतेवर प्राप्त झालेल्या सिग्नलच्या विशालतेचे एक रेषीय अवलंबन प्राप्त केले जाते आणि एक्स-अक्ष (चित्र 10.2) ला छेदत नाही तोपर्यंत एक्सट्रापोलेट केले जाते. abscissa अक्षावरील या सरळ रेषेने कापलेला विभाग निर्धारित केल्या जात असलेल्या पदार्थाच्या अज्ञात एकाग्रतेइतका असेल.