Задача количественного анализа– определение количественного содержания химических элементов (или их групп) в соединениях.
Методы количественного анализа разделяются на химические, физические и физико-химические.
Химические методы анализа
1.Гравиметрический (весовой) анализ: о количественной составной части в соединениях или в смесях судят путем выделения ее в виде труднорастворимого осадка, по массе которого вычисляют количество искомой составной части.
2.Титриметрический (объемный) анализ: о количестве вещества судят по данным измерения объемов растворов двух веществ, вступивших в химическую реакцию, причем концентрация одного из этих растворов должна быть точно известна (титрованный раствор).
3.Газовый анализ: основан на изменении объемов определяемых газообразных веществ. Замеры объема исследуемой пробы производят либо после поглощения твердыми или жидкими поглотителями, либо после сжигания газовой смеси.
Физические и физико-химические методы анализа
1. Оптические методы анализа (основаны на исследовании спектров поглощения, излучения и рассеивания веществ):
- фотометрический метод анализа основан на измерении количества лучистой энергии, поглощенной окрашенными растворами видимой или ультрафиолетовой части спектра. Зависимость концентрации вещества в растворе и поглощением излучения определяется законом Бугера-Ламберта-Бера: оптическая плотность прямо пропорциональна концентрации окрашенного анализируемого вещества и толщине слоя раствора.
- нефелометрический метод анализа основан на измерении количества света, рассеиваемого частицами суспензии.
- эмиссионный спектральный анализ основан на способности возбужденных атомов элементов излучать при постоянных условиях свет определенной длины волны.
- фотометрия пламени - один из видов эмиссионного спектрального анализа, в котором измеряют интенсивность излучения при помощи фотоэлементов и гальванометра.
- люминесцентный метод анализа основан на измерении люминесценции при действии на эти вещества или их растворы ультрафиолетовыми лучами.
- рентгеноспектральный анализ основан на исследовании вещества при помощи рентгеновских лучей.
2.Электрохимические методы анализа:
- электротитриметрический метод анализа – к испытуемому раствору прибавляют раствор реактива известной концентрации и момент окончания реакции определяют до изменению электрических свойств раствора.
- потенциометрический метод анализа основан на измерении потенциала электрода, опущенного в испытуемый раствор (см. уравнение Нернста).
- кондуктометрический метод анализа основан на измерении электропроводности испытуемого раствора, изменяющейся в результате химических реакций и зависящей от концентрации растворенного вещества.
- кулонометрический метод анализа основан на измерении количества электричества, израсходованного на электровосстановление определенного количества вещества.
- полярографический метод анализа основан на пропорциональной зависимости диффузионного тока от концентрации вещества, обусловливающего данный ток.
3. Масс-спектральный метод анализа основан на определении ионизированных атомов, молекул и радикалов путем разделения потока ионов под действием электрического и магнитного полей в зависимости от отношения массы к заряду.
4. Хроматографический метод анализа основан на разделении смеси растворенных веществ, смеси газов, паров жидкостей сорбционным методом в динамических условиях. Исследуемый раствор пропускается через колонну, содержащую слой сорбента. Вследствие различной сорбируемости компонентов смеси происходит их разделение по длине колонны. При жидкостной колоночной и бумажной хроматографии количественное определение компонентов производят путем анализа содержимого отдельных зон.
5. Радиометрические методы анализа основаны на измерении излучений частиц, испускаемых радиоактивными элементами.