Комплексное решение контрольной работы по аналитической химии: Теория, расчеты и практическое применение

Согласно исследованиям, систематические ошибки, связанные с неточностью калибровки мерной посуды всего на 0,1%, могут привести к идентичным отклонениям в конечном результате анализа. Этот, казалось бы, незначительный процент подчеркивает критическую важность метрологической точности в аналитической химии и задает тон всей нашей работе, посвященной детальному разбору теоретических и практических аспектов этого фундаментального научного направления, ведь даже минимальная погрешность может исказить результаты, ставя под сомнение их достоверность.

Введение в аналитическую химию и метрологию

Аналитическая химия — это наука, которая позволяет нам заглянуть внутрь вещества, понять его состав и структуру, а также определить количественное содержание каждого компонента. Для студента технического или химического вуза, такого как МГТА, глубокое освоение этой дисциплины является краеугольным камнем профессионального развития. Представленная контрольная работа охватывает ключевые аспекты аналитической химии, начиная от фундаментальных принципов метрологии и заканчивая детальным рассмотрением различных методов анализа: люминесцентного, рефрактометрического, фотометрического, электрохимического и хроматографического.

Наша цель — не просто предоставить набор ответов, но и создать целостное, глубокое и стилистически разнообразное аналитическое исследование. Каждая глава будет посвящена детальному раскрытию конкретного вопроса, предлагая не только теоретические основы, но и пошаговые алгоритмы решения расчетных задач, подкрепленные практическими примерами, особенно в контексте пищевой промышленности. Это позволит не только успешно справиться с контрольной работой, но и заложить прочный фундамент для дальнейшего обучения и практической деятельности, обеспечивая глубокое понимание предмета и уверенное владение методами химического анализа.

Метрология химического анализа: Основы точности и надежности

В мире аналитической химии, где каждое измерение имеет значение, понятия точности и надежности выходят на первый план. Именно метрология обеспечивает инструментарий для оценки и контроля качества получаемых результатов. Рассмотрим ключевые аспекты этого раздела, проникая в суть абсолютных и относительных ошибок, а также в природу различных видов погрешностей, которые могут искажать наши данные.

Абсолютная и относительная ошибки измерения

Представьте, что вы проводите анализ образца и получаете определенную концентрацию. Насколько этот результат близок к истинному значению? Ответ на этот вопрос дают абсолютная и относительная ошибки.

Абсолютная ошибка измерения (d_абс) — это прямое численное выражение разницы между измеренным значением и истинным (или принятым опорным) значением концентрации. Она всегда имеет знак, указывающий, завышен или занижен результат. Если C_ср — это результат вашего анализа (средняя концентрация из нескольких параллельных измерений), а μ — действительная (истинная) концентрация, то формула абсолютной ошибки выглядит так:

dабс = Cср - μ

Единицы измерения абсолютной ошибки совпадают с единицами измерения определяемой величины, например, мг/кг, мг/л, мкг/мл или моль/л. Если, например, истинное содержание иона меди в образце составляет 10,00 мг/л, а вы измерили 10,05 мг/л, то d_абс = +0,05 мг/л. Если же результат был 9,90 мг/л, то d_абс = -0,10 мг/л.

В отличие от абсолютной, относительная ошибка измерения (δ) — это безразмерная величина, выражаемая обычно в процентах к измеряемой величине. Она показывает, насколько велика ошибка по сравнению с самим измеряемым значением, что делает ее более универсальным показателем качества анализа, особенно при сравнении результатов с различными диапазонами концентраций. Формула для относительной ошибки:

δ = (Δ / x) ⋅ 100%

Здесь Δ — это абсолютная ошибка (без учета знака, то есть ее модуль), а x — это результат анализа (измеренное значение или среднее арифметическое). Относительная ошибка всегда положительна. Продолжая пример с медью: если d_абс = +0,05 мг/л, а результат анализа x = 10,05 мг/л, то δ = (0,05 / 10,05) ⋅ 100% ≈ 0,5%. Для очень точных измерений относительная ошибка может выражаться в частях на тысячу (тыс^-1) или частях на миллион (млн^-1). Она позволяет нам судить о «значимости» ошибки: 1 мг/л ошибки при концентрации 10 мг/л гораздо более критичен, чем 1 мг/л при 1000 мг/л, что, безусловно, важно для интерпретации данных.

Виды ошибок и факторы, влияющие на их величину

Понимание природы ошибок — ключ к их минимизации. В аналитической химии ошибки классифицируются на три основных вида: систематические, случайные и грубые. Каждый из них имеет свои причины и методы устранения.

Систематические ошибки — это погрешности, которые возникают из-за постоянных, воспроизводимых причин и всегда смещают результаты измерений в одну и ту же сторону (либо завышают, либо занижают). Именно систематические ошибки определяют правильность (accuracy) результатов анализа, то есть близость среднего арифметического большого числа измерений к принятому опорному значению.

Источники систематических ошибок многообразны:

• Инструментальные ошибки: Неправильно калиброванные приборы, мерная посуда с неточной градуировкой (например, неточность калибровки мерной колбы на 0,1% приведет к систематической ошибке такого же размера в конечном результате).
• Методические ошибки: Неполное протекание химических реакций, соосаждение или растворение осадков, влияние мешающих компонентов, неточность конечной точки титрования.
• Оперативные (личностные) ошибки: Субъективные особенности аналитика (например, дальтонизм при работе с цветными индикаторами, усталость, особенности восприятия шкалы прибора), недостаточное промывание осадков.
• Ошибки пробоотбора: Нерепрезентативный отбор проб, что приводит к анализу материала, не отражающего истинный состав объекта.

Обнаружить систематические ошибки можно, проводя анализ с использованием стандартных образцов, применяя различные аналитические методы или меняя условия эксперимента. Устранение часто включает калибровку приборов, использование поправочных коэффициентов или модификацию методики.

Случайные ошибки — это погрешности, которые возникают из-за неконтролируемых, случайных факторов и изменяются непредсказуемым образом от измерения к измерению. Они влияют на прецизионность (precision) анализа, то есть на воспроизводимость определений — близость результатов параллельных измерений друг к другу. Чем меньше разброс между параллельными результатами, тем выше прецизионность.

Причины случайных ошибок:

• Незначительные колебания внешних условий (температура, давление, влажность, напряжение в электросети).
• Неточности в действиях аналитика, которые не могут быть полностью устранены (например, небольшая вариабельность в скорости добавления реактива при титровании).
• Внутренние шумы электронных схем измерительных приборов.

Случайные ошибки нельзя полностью исключить, но их можно минимизировать путем многократного повторения измерений и статистической обработки данных. Прецизионность оценивается через:

• Повторяемость (сходимость): Прецизионность измерений, выполненных одним оператором, на одном оборудовании, одним методом, за короткий промежуток времени. Мерой является стандартное отклонение повторяемости (S_r).
• Воспроизводимость: Прецизионность измерений, выполненных разными операторами, на разном оборудовании, в разных лабораториях, но одним и тем же методом. Мерой является стандартное отклонение воспроизводимости (S_R).

Наконец, грубые ошибки (промахи) — это значительные, легко обнаруживаемые отклонения в результатах, вызванные очевидными ошибками оператора или неисправностью оборудования. Примеры включают ошибочную запись данных, неправильное считывание показаний, использование неверных реагентов или пролитие части образца. Такие ошибки обычно устраняются путем повторного проведения анализа после выявления и устранения причины.

Понимание этих видов ошибок и факторов, влияющих на них, является фундаментальным для любого химика-аналитика, позволяя не только получать более точные данные, но и критически оценивать надежность своих и чужих результатов.

Люминесцентный анализ: Принципы, чувствительность и применение в пищевой промышленности

В арсенале химика-аналитика люминесцентный анализ занимает особое место благодаря своей феноменальной чувствительности и скорости. Этот метод позволяет «увидеть» то, что остается невидимым для многих других техник, открывая новые горизонты в контроле качества и безопасности, особенно в пищевой промышленности.

Теоретические основы качественного люминесцентного анализа

В основе люминесцентного анализа лежит явление люминесценции — излучения света веществом после поглощения им энергии, при этом длительность свечения превышает 10^-8 секунды. Это квантово-механический процесс, который начинается с поглощения фотона света (обычно ультрафиолетового) молекулой анализируемого вещества. Поглощенная энергия переводит молекулу в возбужденное электронное состояние.

Дальнейшее развитие событий может идти по двум основным путям, определяющим виды люминесценции:

1. Флуоресценция: Молекула быстро (в течение 10^-9–10^-7 секунды) возвращается из возбужденного синглетного состояния в основное синглетное состояние, испуская при этом фотон света. Длина волны испускаемого света обычно больше длины волны возбуждающего света (правило Стокса), поскольку часть энергии теряется на колебательные и вращательные переходы. Флуоресценция прекращается практически мгновенно после прекращения возбуждения.
2. Фосфоресценция: Возбужденная молекула переходит в долгоживущее триплетное состояние, а затем медленно (от 10^-3 секунды до нескольких часов) возвращается в основное синглетное состояние с испусканием фотона. Это обусловливает длительное послесвечение.

Механизм возбуждения и испускания света молекулами сложен и зависит от их электронной структуры. На интенсивность и спектр люминесценции влияют множество факторов:

• Природа вещества: Только некоторые вещества способны люминесцировать. Наличие жесткой ароматической структуры, гетероатомов, сопряженных двойных связей часто способствует люминесценции.
• Концентрация: При низких концентрациях интенсивность люминесценции прямо пропорциональна концентрации, что используется в количественном анализе. При высоких концентрациях может наблюдаться эффект тушения.
• Температура: Повышение температуры обычно уменьшает интенсивность люминесценции из-за усиления безызлучательных переходов.
• pH среды: Изменение pH может влиять на ионную форму молекулы, что часто изменяет ее люминесцентные свойства.
• Присутствие тушителей: Некоторые вещества (например, кислород, ионы тяжелых металлов) могут поглощать энергию возбужденных молекул, уменьшая интенсивность люминесценции.
• Вязкость растворителя: В более вязких средах молекулы менее подвижны, что способствует люминесценции.

Уникальные преимущества люминесцентного анализа делают его незаменимым:

• Высокая чувствительность: Метод позволяет обнаруживать люминесцирующие вещества в очень низких концентрациях — от 10^-9 до 10^-4 г/мл в растворах. Для некоторых веществ пределы обнаружения могут достигать даже 10^-12 г/мл, что значительно превосходит возможности многих других аналитических методов.
• Экспрессность: Люминесцентный анализ является быстрым методом, предоставляя результаты в течение короткого времени, что критично для оперативного контроля.

В качественном анализе по люминесценции судят о наличии вещества по факту свечения, его цвету и спектру. Это позволяет быстро идентифицировать или исключить присутствие определенных компонентов.

Применение в пищевой промышленности и использование флуоресцентных индикаторов

Высокая чувствительность и скорость люминесцентного анализа нашли широкое применение в пищевой промышленности, где контроль качества и безопасности продуктов является приоритетом. Этот метод позволяет выявлять фальсификации, определять свежесть продуктов и обнаруживать различные загрязнители.

Обнаружение фальсификаций:

• Молочные продукты: Одним из ярких примеров является обнаружение растительных жиров в молоке и молочных продуктах. Под воздействием ультрафиолетового излучения (365 нм) молочная продукция, содержащая растительные жиры, начинает светиться ярким голубым цветом, тогда как натуральные молочные продукты без таких добавок дают характерное желтое свечение. Это позволяет быстро выявлять подделку.
• Мясо и рыба: Люминесцентный анализ также используется для определения степени свежести мясных и рыбных продуктов. Свежая рыба, например, люминесцирует слабым серо-фиолетовым цветом. По мере порчи, но еще пригодная к употреблению рыба, может давать более интенсивное, снежно-белое свечение с голубоватым оттенком. Резкое изменение цвета люминесценции может указывать на серьезные процессы разложения.
• Мука и зерно: Метод позволяет различать сорта муки, а также выявлять загрязнения, такие как спорынья в муке, заражение гороховой зерновкой в горохе или примеси чины в чечевице.
• Растительные масла: Обнаружение примесей минеральных масел в растительных маслах также возможно, поскольку различные растительные масла имеют свои уникальные спектры флуоресценции.

Выявление загрязнителей:

• Микотоксины: Одним из наиболее важных применений является обнаружение микотоксинов, таких как афлатоксины, в зерне и орехах. Эти токсины, продуцируемые плесневыми грибами, являются высокотоксичными и канцерогенными, а люминесцентный анализ позволяет выявлять их даже в следовых количествах.
• Пестициды и регуляторы роста: Метод также эффективно используется для определения остаточных количеств пестицидов и регуляторов роста растений. Например, существуют люминесцентные методы, способные обнаружить гептахлор и его эпоксид в растениях и почве с пределом обнаружения до 0,02 мг/кг, а линдан — до 0,001 мг/кг.
• Антибиотики: В последнее время люминесцентный анализ активно применяется для контроля содержания антибиотиков в пищевых продуктах. Например, тетрациклин в меде может быть обнаружен с пределом в 5,0 ⋅ 10^-8 моль/л. Флуоресцентные иммуноанализы позволяют выявлять аминогликозидные антибиотики (гентамицин, канамицин, стрептомицин), а люминесцентная диагностика способна обнаружить амоксициллин в молоке с впечатляющей чувствительностью до 0,001 мкг/см³.

Применение флуоресцентных индикаторов для контроля санитарного состояния оборудования:
В пищевой промышленности критически важен контроль за чистотой оборудования и поверхностей для предотвращения микробного загрязнения. Хотя напрямую «контроль санитарного состояния оборудования» через люминесценцию может не быть повсеместно стандартизированным, общий принцип обнаружения органических остатков (например, биопленок, следов молока, жиров) посредством их естественной флуоресценции или с использованием флуоресцентных маркеров применяется. Например, рибофлавин (витамин B₂), естественным образом присутствующий в молоке, может использоваться как индикатор остатков молока на поверхностях. Флуоресцентные красители, добавленные в моющие растворы, позволяют визуализировать зоны некачественной очистки оборудования, где остаются органические загрязнения, которые затем проявляются под УФ-светом. Это обеспечивает эффективный и быстрый метод контроля гигиены, помогая предотвратить рост патогенных микроорганизмов и обеспечить безопасность продуктов. Что же касается прямого контроля санитарного состояния, то здесь люминесцентный метод может стать экспресс-скринингом, значительно сокращая время на принятие решения.

Таким образом, люминесцентный анализ является мощным и универсальным инструментом, который значительно повышает возможности контроля качества и безопасности в пищевой промышленности, делая продукты более надежными для потребителей.

Рефрактометрический метод анализа: Сущность, основы и области применения

Рефрактометрия — это, по сути, «оптический сканер» химического состава, метод, который позволяет нам получать ценную информацию о веществе, просто измеряя, как оно преломляет свет. Этот простой, но мощный инструмент находит применение от контроля сахара в соках до определения чистоты лекарств.

Теоретические основы рефрактометрии

В самом сердце рефрактометрии лежит феномен преломления света — изменение направления распространения световых лучей, когда они переходят из одной оптической среды в другую. Именно степень этого отклонения количественно выражается через показатель преломления (или коэффициент рефракции, n). Этот показатель является фундаментальной физической константой для ��аждого вещества и определяется отношением скорости света в вакууме (или воздухе) к скорости света в данной среде.

n = cвакуум / cсреда

Однако показатель преломления не является абсолютной константой для вещества во всех условиях. На его величину влияют несколько ключевых факторов:

• Длина волны света (λ): Разные длины волн (цвета) света преломляются по-разному. Поэтому для стандартизации измерений обычно используют монохроматический свет D-линии натрия (λ = 589,3 нм).
• Температура (t): С изменением температуры изменяется плотность вещества, а следовательно, и его оптические свойства. Для стандартизации измерений обычно используют температуру 20°C. Эти стандартизированные условия отражаются в обозначении показателя преломления как n_Д²⁰.
• Концентрация: Для растворов показатель преломления сильно зависит от концентрации растворенного вещества. Чем выше концентрация, тем, как правило, выше и показатель преломления. Эта зависимость является ключевой для количественного анализа.
• Давление: Влияние давления на показатель преломления для жидкостей значительно меньше, чем влияние температуры, и обычно им пренебрегают.

Важной концепцией в рефрактометрии растворов является аддитивность показателя преломления. Для идеальных бинарных систем, где объем и поляризуемость компонентов не изменяются при смешивании, показатель преломления смеси может быть приближенно рассчитан как сумма показателей преломления компонентов, умноженных на их объемные доли:

n = n1V1 + n2V2

где n, n₁, n₂ — показатели преломления смеси и компонентов, а V₁, V₂ — объемные доли компонентов. Эта аддитивность позволяет использовать рефрактометрию для быстрого и точного определения концентрации одного компонента в бинарной смеси, если показатель преломления других компонентов известен. На практике, для точного количественного анализа обычно строят градуировочный график, устанавливающий эмпирическую зависимость между показателем преломления и концентрацией вещества в серии стандартных растворов. Затем, измеряя показатель преломления исследуемого раствора, по графику находят его концентрацию.

Области применения рефрактометрии

Благодаря своей простоте, скорости и точности, рефрактометрия нашла широчайшее применение в самых разнообразных отраслях.

В пищевой промышленности:
Рефрактометры стали незаменимым инструментом для контроля качества и состава различных продуктов:

• Сахара в соках, сиропах, джемах и меде: Наиболее известное применение — измерение содержания сахара, часто выражаемое по шкале Брикса (°Bx). Один градус Брикса соответствует 1 грамму сахарозы в 100 граммах раствора по массе. Этот показатель является критическим для оценки спелости фруктов, контроля качества соков (например, концентрированные фруктовые соки обычно имеют значения 42-65°Bx) и виноматериалов.
• Молочные продукты: Рефрактометрия используется для определения массовой доли жира, белков и сухих веществ в молоке и молочных продуктах. Например, специальные методики позволяют быстро и точно оценить содержание жира в молоке, а также контролировать состав молочной сыворотки, где лактоза составляет более 70% сухих веществ, а белок — около 15%.
• Другие продукты: Контроль концентрации различных компонентов в соусах, пюре, конфитюрах, алкогольных напитках (определение содержания спирта).

В химической промышленности:
Метод используется для мониторинга и контроля концентрации различных химических растворов в производственных процессах:

• Кислоты, щелочи и соли: Контроль концентрации растворов соляной кислоты (HCl), серной кислоты (H₂SO₄), фосфорной кислоты (H₃PO₄), едкого натра (NaOH), а также растворов солей, таких как хлорид натрия (NaCl) и сульфат натрия (Na₂SO₄). Рефрактометры способны работать в широком диапазоне показателей преломления, например, от n = 1,3330 до 1,6000, что соответствует 0-100% по шкале Брикс для ряда соединений.
• Гликоли и спирты: Определение концентрации этиленгликоля в антифризах, этанола в спиртосодержащих растворах.
• Мониторинг реакций: Контроль процессов полимеризации пластиков и синтетических смол.

В фармацевтической и медицинской промышленности:

• Лекарственные препараты: Контроль качества и концентрации активных веществ в растворах лекарств.
• Биологические жидкости: Приблизительное определение концентрации глюкозы в растворах (хотя для точных медицинских целей используются более специфичные методы). Например, путем измерения показателя преломления стандартных растворов глюкозы можно построить калибровочную кривую. Рефрактометрия также используется для определения общего белка в сыворотке крови.

В целом, рефрактометрия — это универсальный и эффективный метод, который благодаря своей простоте и надежности продолжает оставаться одним из ключевых инструментов в аналитических лабораториях по всему миру.

Фотометрический метод анализа: Расчет процентного содержания меди в сплаве

В мире невидимых молекул и ионов фотометрический метод анализа выступает как мощный световой прожектор, позволяя нам количественно определять вещества, используя их способность поглощать свет. Особенно это важно для определения металлов в сложных матрицах, таких как сплавы.

Теоретические основы фотометрии

Фотометрический метод анализа (включающий спектрофотометрию и фотоколориметрию) основывается на фундаментальном принципе: избирательном поглощении электромагнитного излучения (света) молекулами, ионами или атомами анализируемого вещества. Суть метода заключается в переводе определяемого компонента в светопоглощающее (часто окрашенное) соединение и последующем измерении интенсивности поглощенного света.

Ключевые термины и их определения:

• Оптическая плотность (экстинкция, A): Это мера ослабления света при прохождении через поглощающее вещество. Она определяется как десятичный логарифм отношения потока излучения, падающего на слой вещества (F₀), к потоку излучения, прошедшего через этот слой (F).

  A = log10(F0/F) = log10(1/T)
  где T — это коэффициент пропускания (отношение F/F₀). Оптическая плотность не имеет единиц измерения.

• Толщина поглощающего слоя (l или b): Это расстояние, которое свет проходит через исследуемый раствор, обычно внутри кюветы. Единицей измерения является сантиметр (см).
• Молярный коэффициент поглощения (молярная экстинкция, ε или ε_λ): Это фундаментальная физико-химическая константа, характеризующая способность вещества поглощать свет на конкретной длине волны (λ). Она численно равна оптической плотности одномолярного (1 моль/л) раствора при толщине поглощающего слоя 1 см. Единицы измерения: л·моль^-1·см^-1 или М^-1·см^-1. Высокое значение ε указывает на сильное поглощение света веществом, что делает метод более чувствительным для обнаружения низких концентраций.

Закон Бугера-Ламберта-Бера:
Этот закон является краеугольным камнем количественной фотометрии. Он устанавливает прямую пропорциональность между оптической плотностью раствора (A), концентрацией поглощающего вещества (C) и толщиной поглощающего слоя (l):
A = ε ⋅ l ⋅ C
Данный закон строго применим при определенных условиях: для разбавленных растворов, для монохроматического света и в отсутствие химических взаимодействий, которые могут изменять поглощающую способность вещества. Отклонения от закона могут возникать при высоких концентрациях, немонохроматичности света или химических реакциях в растворе.

Пошаговый алгоритм расчета меди в сплаве

Расчет процентного содержания меди в сплаве методом фотометрии — это классический пример применения закона Бугера-Ламберта-Бера. Метод основан на образовании стабильного, интенсивно окрашенного комплексного соединения ионов меди(II), например, тетрааммиаката меди(II) [Cu(NH₃)₄]²⁺, который имеет характерный сине-фиолетовый цвет и максимум поглощения при 640 нм.

Алгоритм расчета:

1. Подготовка пробы:
   • Навеска: Взять точную навеску сплава (m_сплава), обычно несколько десятков или сотен миллиграммов, используя аналитические весы.
   • Растворение: Навеску растворяют в соответствующей кислоте (например, азотной), переводя медь в ионную форму (Cu²⁺). При этом могут растворяться и другие компоненты сплава.
   • Удаление мешающих компонентов: Если в сплаве присутствуют другие металлы, которые могут образовывать окрашенные комплексы или мешать определению меди, их необходимо отделить (например, осаждением, экстракцией).
   • Разбавление до известного объема: Полученный раствор переносят в мерную колбу известного объема (например, 100 мл) и доводят до метки, тщательно перемешивая.
2. Образование окрашенного комплекса:
   • Аликвота: Из мерной колбы отбирают точную аликвоту полученного раствора (например, 5 или 10 мл) и переносят ее в другую мерную колбу (например, 50 мл).
   • Добавление реагента: К аликвоте добавляют избыток концентрированного раствора аммиака. В щелочной среде ионы Cu²⁺ образуют ярко-синий комплекс тетрааммиаката меди(II) [Cu(NH₃)₄]²⁺. Важно обеспечить достаточный избыток аммиака для полного и стабильного образования комплекса.
   • Доведение до объема: Раствор доводят до метки в мерной колбе и перемешивают.
3. Измерение оптической плотности:
   • Спектрофотометр: Оптическую плотность (A) окрашенного раствора измеряют на спектрофотометре при длине волны, соответствующей максимуму поглощения комплекса тетрааммиаката меди(II), то есть при λ_max = 640 нм.
   • Кювета: Используют кювету с известной толщиной поглощающего слоя (l), например, 1.00 см.
   • Холостой опыт: В качестве раствора сравнения (холостого опыта) используют раствор, содержащий все те же реагенты (аммиак, кислоты для растворения), но без меди, прошедший через все этапы подготовки, чтобы учесть собственное поглощение реагентов и растворителя.
4. Определение молярной концентрации меди (C) в растворе:
   • По известному молярному коэффициенту поглощения (ε):
     Если молярный коэффициент поглощения (ε) для тетрааммиаката меди(II) при 640 нм известен (например, ε ≈ 1,2 ⋅ 10² л·моль^-1·см^-1), то концентрацию меди в измеряемом растворе можно рассчитать напрямую по закону Бугера-Ламберта-Бера:

     C = A / (ε ⋅ l)
     Результат будет в моль/л.

   • Метод градуировочного графика:
     Готовят серию стандартных растворов меди с точно известными концентрациями. С каждым стандартом проводят те же операции, что и с анализируемым образцом (образование комплекса, разбавление). Измеряют оптические плотности этих стандартов и строят график зависимости A от C. Затем по измеренной оптической плотности анализируемого раствора находят его концентрацию по этому графику.
   • Метод стандартного образца:
     Измеряют оптическую плотность анализируемого раствора (A) и оптическую плотность стандартного раствора меди известной концентрации (C₀ и A₀ соответственно) в идентичных условиях. Концентрацию анализируемого раствора (C) рассчитывают по формуле:

     C = C0 ⋅ (A / A0)

   • Метод добавок:
     Измеряют оптическую плотность анализируемого раствора (A_x). Затем в аликвоту исследуемого раствора вводят известное количество определяемого компонента (C_ст) и снова измеряют оптическую плотность (A_x+ст). Концентрацию C_x рассчитывают по формуле:

     Cx = Cст ⋅ Ax / (Ax+ст - Ax)
     Этот метод особенно полезен, когда матрица образца сложна и может вызывать фоновое поглощение.

5. Расчет массовой концентрации меди:
   Молярную концентрацию (C) в моль/л переводят в массовую концентрацию (например, в мг/л), умножив на молярную массу меди (M_Cu ≈ 63,55 г/моль) и необходимые коэффициенты пересчета единиц:

   Массовая концентрация (мг/л) = C (моль/л) ⋅ MCu (г/моль) ⋅ 1000 (мг/г)

6. Расчет процентного содержания меди в сплаве:
   Определяют общую массу меди (m_Cu) в исходной навеске сплава, учитывая все разбавления, сделанные на этапах подготовки пробы и образования комплекса. Например, если исходная навеска была растворена в 100 мл, а затем аликвота 10 мл разбавлена до 50 мл для измерения, необходимо учесть эти факторы разбавления.
   Затем рассчитывают процентное содержание меди (P) в сплаве:

   P = (mCu / mсплава) ⋅ 100%

Этот пошаговый алгоритм позволяет точно и надежно определить содержание меди в сплаве, что имеет важное значение в металлургии, производстве электроники и других отраслях.

Электрохимические методы анализа: Расчет pH раствора с использованием хингидронного и хлорсеребряного электродов

В мире химических реакций и биологических процессов pH является одним из ключевых параметров. Электрохимические методы, в частности потенциометрия, предлагают точный и надежный способ измерения этого показателя. Рассмотрим, как с помощью хингидронного и хлорсеребряного электродов можно определить pH раствора.

Принципы потенциометрии и устройство электродов

Потенциометрия — это электрохимический метод анализа, который базируется на измерении электродвижущей силы (ЭДС) гальванического элемента, собранного из двух электродов, погруженных в исследуемый раствор. Один из них — индикаторный электрод, потенциал которого чувствительно зависит от концентрации (активности) определяемого иона (в данном случае, ионов водорода H⁺). Второй — электрод сравнения, имеющий стабильный и хорошо известный потенциал, не зависящий от состава исследуемого раствора. Измеряя ЭДС такой цепи, можно определить потенциал индикаторного электрода, а через него — концентрацию интересующего иона.

Хингидронный электрод — это классический индикаторный электрод для измерения pH, особенно эффективный в кислых и слабощелочных растворах (обычно до pH ≈ 8). Он представляет собой гладкий платиновый электрод, погруженный в исследуемый раствор, насыщенный хингидроном. Хингидрон — это эквимолярное соединение двух органических веществ: хинона (Q) и гидрохинона (QH₂).

Принцип его действия основан на обратимом окислительно-восстановительном равновесии между хиноном и гидрохиноном:
Q + 2H+ + 2e- ⇌ QH2

Потенциал хингидронного электрода (φ_хг) описывается уравнением Нернста:
φхг = φ0хг + (RT/2F)ln(aQ ⋅ aH+2 / aQH2)

где:

• φ⁰_хг — стандартный потенциал хингидронного электрода.
• R — универсальная газовая постоянная (8,314 Дж·моль^-1·К^-1).
• T — абсолютная температура (в Кельвинах).
• F — число Фарадея (96485 Кл·моль^-1).
• a_Q, a_QH2, a_H+ — активности хинона, гидрохинона и ионов водорода соответственно.

Поскольку в насыщенном растворе хингидрона активности хинона и гидрохинона примерно равны (a_Q ≈ a_QH2 ≈ 1), уравнение упрощается:
φхг = φ0хг + (RT/F)ln(aH+)

Переходя от натурального логарифма к десятичному (ln x = 2,303 lg x) и используя определение pH = -lg a_H+, получаем:
φхг = φ0хг - (2,303RT/F)pH

При стандартной температуре 25°C (298,15 K), член 2,303RT/F составляет примерно 0,059 В. Таким образом, при 25°C:
φхг = φ0хг - 0,059pH
Стандартный потенциал хингидронного электрода (φ⁰_хг) при 25°C составляет около +0,699 В.

Хлорсеребряный электрод — это наиболее распространенный и надежный электрод сравнения. Он относится к электродам второго рода, поскольку его потенциал зависит от активности аниона (Cl^—), образующего малорастворимую соль с металлом электрода. Он состоит из серебряной проволоки (или пластинки), покрытой слоем хлорида серебра (AgCl) и погруженной в раствор, содержащий хлорид-ионы, обычно насыщенный раствор хлорида калия (KCl).

Электродная реакция:
AgCl(тв) + e- ⇌ Ag(тв) + Cl-

Потенциал хлорсеребряного электрода (φ_хс) также описывается уравнением Нернста:
φхс = φ0хс - (RT/F)ln(aCl-)

Переходя к десятичному логарифму:
φхс = φ0хс - (2,303RT/F)lg(aCl-)

При 25°C:
φхс = φ0хс - 0,059lg(aCl-)

Для насыщенного хлорсеребряного электрода активность ионов Cl^— постоянна, а значит, и потенциал φ_хс является стабильной и известной величиной. При 25°C потенциал насыщенного хлорсеребряного электрода обычно принимается равным +0,222 В (±0,2 мВ) относительно стандартного водородного электрода. В некоторых источниках встречается значение +0,197 В, но +0,222 В является широко используемым для насыщенного KCl.

Алгоритм расчета pH по ЭДС

Для измерения pH с использованием этой пары электродов собирают электрохимическую цепь:
(-) Ag | AgCl(тв), KCl(нас) || H+, Q, QH2 | Pt (+)

ЭДС этой цепи (E_цепи) измеряется с помощью высокоомного милливольтметра (pH-метра), чтобы избежать протекания тока и изменения состава раствора. ЭДС цепи — это разность потенциалов индикаторного электрода и электрода сравнения:
Eцепи = φхг - φхс

Подставляя выражение для φ_хг при 25°C:
Eцепи = (φ0хг - 0,059pH) - φхс

Из этого уравнения можно выразить pH:
pH = (φ0хг - φхс - Eцепи) / 0,059

Пошаг��вый алгоритм выполнения измерения и расчета:

1. Подготовка раствора: В исследуемый раствор (например, 25-50 мл) добавляют небольшое количество кристаллического хингидрона (около 0,1 г) и перемешивают до насыщения. Это обеспечивает поддержание равных активностей хинона и гидрохинона.
2. Сборка измерительной ячейки:
   • Платиновый электрод погружают в приготовленный исследуемый раствор с хингидроном.
   • Хлорсеребряный электрод сравнения также погружают в раствор. Если это отдельные электроды, их соединяют с исследуемым раствором через солевой мостик, содержащий насыщенный раствор KCl.
3. Измерение ЭДС: Собранную электрохимическую цепь подключают к pH-метру (или высокоомному вольтметру) и измеряют ЭДС (E_цепи) при стабильной температуре (желательно 25°C). Необходимо дождаться стабилизации показаний.
4. Расчет pH:
   • Используя измеренное значение E_цепи, а также известные стандартные потенциалы:
     • φ⁰_хг ≈ +0,699 В (при 25°C)
     • φ_хс ≈ +0,222 В (при 25°C, для насыщенного KCl)
   • Подставляют эти значения в формулу:
     pH = (0,699 В - 0,222 В - Eцепи) / 0,059

   Например, если измеренная ЭДС цепи E_цепи составила 0,350 В при 25°C:
   pH = (0,699 - 0,222 - 0,350) / 0,059 = (0,477 - 0,350) / 0,059 = 0,127 / 0,059 ≈ 2,15

Таким образом, потенциометрический метод с использованием хингидронного и хлорсеребряного электродов позволяет точно определить pH раствора, что критически важно в химическом анализе, биохимии и экологическом мониторинге.

Кондуктометрия: Расчет сопротивления раствора соляной кислоты

Кондуктометрия — это метод, который позволяет «взвешивать» способность раствора проводить электрический ток. Это не только фундаментальное свойство электролитов, но и мощный аналитический инструмент для оценки концентрации, чистоты и даже идентификации веществ.

Теоретические основы кондуктометрии

Кондуктометрия — это электрохимический метод анализа, основанный на измерении электрической проводимости растворов электролитов. В отличие от металлов, где ток переносится электронами, в растворах электролитов электрический ток переносится движущимися ионами. Величина электропроводности раствора зависит от многих факторов, включая общее содержание ионов, их концентрацию, заряд, подвижность, а также от температуры и вязкости растворителя. Для предотвращения электролиза и изменения состава раствора измерения обычно проводят с использованием переменного тока высокой частоты.

Рассмотрим ключевые понятия:

• Электрическое сопротивление (R): Это мера противодействия материала прохождению электрического тока. Измеряется в Омах (Ом, Ω). Для однородного проводника сопротивление прямо пропорционально его длине (l) и обратно пропорционально площади поперечного сечения (S):
  R = ρ ⋅ (l / S)
  где ρ — удельное сопротивление.
• Удельное сопротивление (ρ): Это сопротивление проводника длиной 1 см и площадью поперечного сечения 1 см². Измеряется в Ом·см. Оно является индивидуальной характеристикой вещества.
• Электрическая проводимость (G): Величина, обратная электрическому сопротивлению:
  G = 1 / R
  Измеряется в Сименсах (См, S) или Ом^-1.
• Удельная электропроводность (κ или χ): Это величина, обратная удельному сопротивлению:
  κ = 1 / ρ
  Это электропроводность слоя раствора длиной 1 см, заключенного между электродами площадью 1 см². Измеряется в См·см^-1 или Ом^-1·см^-1. В системе СИ — См·м^-1.
  Удельная электропроводность является ключевым параметром в кондуктометрии и зависит от:
  • Концентрации электролита: Для сильных электролитов, таких как соляная кислота (HCl), удельная электропроводность сначала увеличивается почти линейно с ростом концентрации, поскольку увеличивается количество носителей заряда (ионов). Однако при очень высоких концентрациях κ достигает максимума, а затем может снижаться. Это происходит из-за усиления межмолекулярного взаимодействия (ион-ионных взаимодействий), которые затрудняют движение ионов, а также из-за увеличения вязкости раствора.
  • Температуры: Удельная электропроводность растворов электролитов обычно увеличивается с ростом температуры. Повышение температуры приводит к увеличению кинетической энергии ионов, снижению вязкости растворителя, что в конечном итоге увеличивает подвижность ионов и, как следствие, электропроводность.
  • Природы ионов: Например, ионы H⁺ и OH^— в водных растворах обладают аномально высокой подвижностью. Это связано с особым «эстафетным» механизмом переноса протонов (или гидроксильных групп) между молекулами воды, что значительно увеличивает их вклад в общую электропроводность раствора.
• Постоянная ячейки (K или C): Это геометрическая характеристика кондуктометрической ячейки, которая не зависит от свойств раствора. Она представляет собой отношение расстояния между электродами (l) к их эффективной площади поверхности (S):
  K = l / S
  Измеряется в см^-1 или м^-1. Постоянная ячейки является уникальной для каждой конкретной ячейки и определяется путем калибровки с использованием стандартного раствора известной удельной электропроводности (например, раствора KCl известной концентрации при стандартной температуре).

Взаимосвязь между величинами:
Из формул R = ρ ⋅ (l / S), ρ = 1 / κ и K = l / S следует ключевое соотношение, связывающее сопротивление, удельную электропроводность и постоянную ячейки:
R = (1 / κ) ⋅ K
или, что эквивалентно:
κ = K / R

Пошаговый расчет сопротивления раствора HCl

Для вычисления сопротивления раствора соляной кислоты в кондуктометрической ячейке, имея удельную электропроводность раствора, площадь электродов и расстояние между ними, необходимо выполнить следующие шаги:

1. Определение исходных данных:
   • Удельная электропроводность раствора соляной кислоты (κ): Это значение должно быть задано или определено экспериментально для конкретной концентрации и температуры раствора. Например, κ = 0,42 См·см^-1.
   • Площадь электродов (S): Заданная площадь поверхности одного электрода. Например, S = 2,0 см².
   • Расстояние между электродами (l): Заданное расстояние между рабочими поверхностями электродов. Например, l = 1,0 см.
   • Важно: Убедиться, что все единицы измерения согласованы (например, все в сантиметрах и квадратных сантиметрах, или все в метрах и квадратных метрах).
2. Расчет постоянной ячейки (K):
   Используйте формулу, которая зависит только от геометрии ячейки:
   K = l / S
   Пример: Если l = 1,0 см и S = 2,0 см², то:
   K = 1,0 см / 2,0 см2 = 0,5 см-1.
3. Вычисление сопротивления раствора (R):
   Используйте формулу, связывающую сопротивление, удельную электропроводность и постоянную ячейки:
   R = K / κ
   Пример: Используя рассчитанное значение K = 0,5 см^-1 и заданное κ = 0,42 См·см^-1:
   R = 0,5 см-1 / 0,42 См·см-1 ≈ 1,19 Ом.

Таким образом, сопротивление раствора соляной кислоты в данной кондуктометрической ячейке составит приблизительно 1,19 Ом. Этот расчет является основой для многих кондуктометрических измерений, позволяя не только контролировать концентрацию, но и исследовать динамику химических процессов.

Тонкослойная хроматография: Построение градуировочного графика и определение содержания диоксидифенилметана

Тонкослойная хроматография (ТСХ) — это не просто метод разделения, а целое искусство, позволяющее разложить сложную смесь на ее составляющие, а затем, с помощью современных денситометрических техник, точно измерить количество каждого компонента. Рассмотрим, как этот метод применяется для определения диоксидифенилметана в пищевых продуктах.

Принципы тонкослойной хроматографии и денситометрии

Тонкослойная хроматография (ТСХ) — это мощный и широко используемый метод планарной жидкостной хроматографии. Его суть заключается в разделении компонентов смеси на тонком слое сорбента (неподвижной фазы), который нанесен на инертную подложку (стеклянную пластинку, алюминиевую фольгу или пластик). Разделение происходит за счет различного распределения веществ между неподвижной фазой и подвижной фазой (элюентом), которая поднимается по слою сорбента под действием капиллярных сил.

Механизм разделения основан на множестве факторов:

• Адсорбция-десорбция: Молекулы компонентов смеси попеременно адсорбируются на поверхности сорбента и десорбируются в подвижную фазу.
• Растворимость: Различная растворимость компонентов в элюенте.
• Размер и форма молекул: Может влиять на скорость диффузии и взаимодействие с сорбентом.

Основные преимущества ТСХ:

• Высокая селективность: Позволяет разделять очень похожие по свойствам вещества.
• Чувствительность: Классическая ТСХ обеспечивает пределы обнаружения в диапазоне 10^-3–10^-2 мкг на пятно. Высокоэффективная ТСХ (ВЭТСХ), использующая сорбенты с меньшим размером частиц, может снизить эти пределы в 10–100 раз, достигая нанограммовых (нг) и даже пикограммовых (пг) уровней, что делает ее пригодной для анализа следовых количеств.
• Экспрессность: ТСХ является относительно быстрым методом. Для ВЭТСХ время анализа может составлять от нескольких минут до нескольких десятков минут, в зависимости от сложности разделения и длины пластинки.
• Экономичность: Относительно невысокая стоимость пластинок и растворителей.
• Простота: Относительно простая в освоении и выполнении.

Положение вещества на хроматограмме характеризуется фактором удерживания (R_f), который определяется как отношение расстояния, пройденного центром пятна вещества, к расстоянию, пройденному фронтом растворителя:
Rf = (Расстояние, пройденное веществом) / (Расстояние, пройденное фронтом растворителя)
Значение R_f является постоянным для данного соединения в конкретной системе «сорбент-элюент» при стандартных условиях и используется для качественной идентификации.

Денситометрия — это наиболее совершенный и удобный метод для количественного анализа в ТСХ. После хроматографического разделения и, при необходимости, визуализации, денситометр сканирует хроматограмму узким лучом света заданной длины волны. Он измеряет поглощение или флуоресценцию света пятном вещества. Интенсивность фототока, регистрируемого детектором, прямо пропорциональна количеству определяемого вещества в пятне. Результаты отображаются в виде пиков на хроматограмме, где площадь пика или его высота коррелирует с концентрацией аналита.

Методика построения градуировочного графика

Построение градуировочного графика — это фундаментальный этап в количественном анализе с использованием ТСХ и денситометрии. Он устанавливает математическую зависимость между аналитическим сигналом (площадью пятна или интенсивностью фототока) и количеством аналита.
Рассмотрим методику на примере диоксидифенилметана.

1. Приготовление стандартных растворов:
   • Готовят серию из 5-7 стандартных растворов диоксидифенилметана с точно известными и возрастающими концентрациями, которые охватывают ожидаемый диапазон концентраций в анализируемых образцах.
   • Для этого используют диоксидифенилметан высокой степени чистоты и точные мерные колбы. Например, концентрации могут быть 0,1, 0,2, 0,5, 1,0, 2,0 мкг/мкл.
2. Нанесение проб на пластинку:
   • С помощью микропипетки (или автоматического аппликатора) на линию старта ТСХ-пластинки (например, размером 10×10 см) наносят точно отмеренные объемы каждого стандартного раствора (например, по 2-5 мкл).
   • Пятна должны быть компактными, равномерными и расположены на равных расстояниях друг от друга и от краев пластинки. Для повышения точности рекомендуется наносить по 2-3 параллельных пятна для каждой концентрации.
3. Хроматографирование:
   • Пластинку с нанесенными пробами помещают в хроматографическую камеру, предварительно насыщенную парами выбранной подвижной фазы (элюента). Выбор элюента критичен для оптимального разделения диоксидифенилметана от других компонентов.
   • Процесс разделения осуществляют до достижения фронтом растворителя заданной высоты (например, 8-9 см от линии старта).
   • После завершения хроматографирования пластинку извлекают из камеры и высушивают (например, на воздухе или в сушильном шкафу).
4. Визуализация (при необходимости):
   • Диоксидифенилметан может не обладать собственной окраской или флуоресценцией. В таком случае для его обнаружения и количественного определения необходимо использовать проявляющий реагент.
   • Универсальные проявители:
     • Раствор перманганата калия в серной или уксусной кислоте: При опрыскивании пластинки этим реагентом органические вещества проявляются в виде белых пятен на розовом фоне.
     • Пары йода: Многие органические соединения образуют окрашенные комплексы с парами йода, проявляясь в виде коричневых пятен. Пластинку помещают в йодную камеру.
     • Просмотр в УФ-свете: Если пластинка содержит флуоресцентный индикатор (например, F₂₅₄), а диоксидифенилметан поглощает УФ-свет, то пятна будут видны как темные области на светлом флуоресцирующем фоне.
   • Специфические проявители для фенолов: Поскольку диоксидифенилметан может быть производным фенолов (если содержит гидроксильные группы на фенильных кольцах), можно использовать реагенты, специфичные для этой функциональной группы:
     • 4-Аминоантипирин: Применяется для обнаружения фенолов, образуя окрашенные производные.
     • Анисовый альдегид с серной кислотой: После опрыскивания и нагревания пластинки, фенолы и некоторые другие органические соединения дают различные яркие окраски (фиолетовый, синий, красный, зеленый), что является очень чувствительным методом.
5. Денситометрическое измерение:
   • Визуализированную и высушенную хроматограмму помещают в денситометр.
   • Денситометр сканирует каждое пятно стандартов, измеряя площадь пятна или интенсивность фототока (высоту пика), которые являются аналитическим сигналом. Для каждого пятна получают численное значение.
6. Построение графика:
   • На графике по оси абсцисс откладывают количества (или концентрации) диоксидифенилметана в нанесенных стандартных растворах.
   • По оси ординат откладывают соответствующие значения аналитического сигнала (площадь пятна или интенсивность фототока).
   • Строят линию (или кривую) наилучшего соответствия, используя метод наименьших квадратов, и получают уравнение градуировочной зависимости (например, линейную y = ax + b).

Определение содержания диоксидифенилметана в образце пищевого продукта

После создания надежного градуировочного графика можно переходить к анализу реальных образцов.

1. Пробоподготовка пищевого продукта:
   • Измельченный или гомогенизированный образец пищевого продукта (например, 5-10 г) подвергают экстракции с использованием подходящего растворителя (например, метанола, этанола, ацетонитрила или их смесей), чтобы извлечь диоксидифенилметан.
   • Процесс экстракции может включать измельчение, перемешивание, ультразвуковую обработку и центрифугирование.
   • Полученный экстракт, возможно, потребуется очистить от мешающих компонентов матрицы (например, путем твердофазной экстракции, жидкостно-жидкостной экстракции или осаждения белков).
   • Экстракт концентрируют или разбавляют до известного объема, чтобы концентрация диоксидифенилметана попадала в диапазон градуировочного графика.
2. Хроматографирование образца:
   • Точный объем подготовленного экстракта образца наносят на ту же ТСХ-пластинку (или идентичную, хроматографируемую в тех же условиях), рядом с пятнами стандартов.
   • Пластинку элюируют в тех же условиях, что и для стандартов.
   • После элюирования пластинку высушивают и, при необходимости, визуализируют тем же проявляющим реагентом.
3. Денситометрическое измерение:
   • С помощью денситометра измеряют аналитический сигнал (площадь пятна или интенсивность фототока) для пятна, соответствующего диоксидифенилметану, на хроматограмме образца. Идентификация пятна производится по значению R_f, которое должно совпадать со значением R_f стандартов диоксидифенилметана.
4. Количественное определение и расчет содержания в продукте:
   • По полученному значению аналитического сигнала для образца и с использованием ранее построенного градуировочного графика (или его регрессионного уравнения) определяют количество диоксидифенилметана в нанесенной аликвоте экстракта.
   • Затем, зная исходную массу (или объем) пищевого продукта, взятого для анализа, и все коэффициенты разбавления/концентрирования в процессе пробоподготовки, рассчитывают конечное содержание диоксидифенилметана в исходном пищевом продукте. Например, если содержание выражается в мг/кг, то:
     Содержание (мг/кг) = [ (Количество диоксидифенилметана в аликвоте, мкг) / (Объем нанесенной аликвоты, мкл) ] ⋅ (Объем экстракта, мкл) / (Масса образца, г) ⋅ (1 г / 1000 мг)
   • Все расчеты должны учитывать коэффициенты разбавления и концентрирования на каждом этапе пробоподготовки.

Метод ТСХ с денситометрией является надежным и широко используемым инструментом для контроля качества и безопасности пищевых проду��тов, позволяя точно определять наличие и содержание различных веществ, включая загрязнители или нежелательные добавки, такие как диоксидифенилметан.

Заключение

Путешествие по миру аналитической химии, которое мы совершили в рамках данной контрольной работы, охватило широкий спектр методов и концепций — от фундаментальных принципов метрологии до практических аспектов хроматографии. Мы углубились в тонкости абсолютных и относительных ошибок, разобрали природу систематических и случайных погрешностей, что является критически важным для оценки надежности любых аналитических данных.

Каждая глава этой работы демонстрирует, как теоретические основы различных методов — люминесцентного, рефрактометрического, фотометрического, электрохимического и тонкослойной хроматографии — воплощаются в конкретные аналитические задачи. Мы увидели, как люминесценция позволяет выявлять фальсификации в пищевой промышленности с беспрецедентной чувствительностью, как рефрактометрия контролирует концентрацию сахаров и кислот, как фотометрия позволяет количественно определять металлы в сплавах, а электрохимические методы точно измеряют pH растворов. Наконец, детальный разбор тонкослойной хроматографии показал ее эффективность в определении органических соединений в сложных матрицах пищевых продуктов.

Представленные пошаговые алгоритмы решения расчетных задач, подкрепленные конкретными формулами и примерами, призваны не только помочь в успешном выполнении контрольной работы, но и развить глубокое понимание логики аналитического процесса. Освоение этих знаний и навыков формирует прочную базу для будущих специалистов в области химии, биологии, экологии и других смежных наук, позволяя им уверенно ориентироваться в лабораторной практике и принимать обоснованные решения на основе точных и надежных данных.

Список использованной литературы

1. Абсолютные и относительные погрешности. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=38139598 (дата обращения: 04.11.2025).
2. Анализ пищевых продуктов с помощью флуоресцентных индикаторов. URL: https://foodscience.news/articles/food_analysis_with_fluorescent_indicators/ (дата обращения: 04.11.2025).
3. Аналитическая химия I. Расчеты в химическом анализе. Санкт-Петербургский государственный университет. URL: https://dspace.spbu.ru/bitstream/11701/33423/1/Analiticheskaya_himiya_I_Raschety_v_himicheskom_analize.pdf (дата обращения: 04.11.2025).
4. Белюстин А.А. Потенциометрия: физико-химические основы и применения: Учебное пособие. URL: https://e.lanbook.com/book/65487 (дата обращения: 04.11.2025).
5. Виды ошибок в аналитической химии. URL: https://www.twirpx.com/file/1021461/ (дата обращения: 04.11.2025).
6. Виды ошибок исследований. Биологическая химия. Биохимия. URL: https://biochemistry.ru/metodyi-issledovaniya/klinicheskaya-biohimiya/kliniko-khimicheskie-issledovaniya/osnovyi-kliniko-khimicheskikh-issledovanij/vidyi-oshibok-issledovanij.html (дата обращения: 04.11.2025).
7. ГОСТ 1293.2-83 Сплавы свинцово-сурьмянистые. Методы определения меди (с Изменениями N 1, 2). URL: https://docs.cntd.ru/document/871000624 (дата обращения: 04.11.2025).
8. Денситометрический анализ опиатов в судебно-химической экспертизе. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=19102434 (дата обращения: 04.11.2025).
9. Закон Бугера-Ламберта-Бэра. Work5. URL: https://work5.ru/spravochnik/fizika/zakony/zakon-bugera-lamberta-bera (дата обращения: 04.11.2025).
10. Золотов Ю.А. Основы аналитической химии. В двух томах. 2004. URL: https://chem.msu.ru/rus/books/zolotov/ (дата обращения: 04.11.2025).
11. Измерение рН растворов потенциометрическим методом. Потенциометрическое титрование. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=23348600 (дата обращения: 04.11.2025).
12. Измерение электропроводности электролитов. Дальрыбвтуз. URL: https://m.dalrybvtuz.ru/pluginfile.php/6591/mod_resource/content/1/4.htm (дата обращения: 04.11.2025).
13. Как рассчитать молярный коэффициент поглощения. wikiHow. URL: https://www.wikihow.com/Рассчитать-молярный-коэффициент-поглощения (дата обращения: 04.11.2025).
14. Квантовая оптика. URL: https://studfile.net/preview/16281788/page:4/ (дата обращения: 04.11.2025).
15. Книга Золотов Ю.А. «Основы аналитической химии. В двух томах» 2004. URL: https://chem.msu.ru/rus/books/zolotov/ (дата обращения: 04.11.2025).
16. Количественная тонкослойная хроматография перспективный метод определения органических и неорганических веществ. Текст научной статьи по специальности «Прочие технологии». КиберЛенинка. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/kolichestvennaya-tonkosloynaya-hromatografiya-perspektivnyy-metod-opredeleniya-organicheskih-i-neorganicheskih-veschestv (дата обращения: 04.11.2025).
17. Коэффициент молярной экстинкции. Википедия. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BE%D1%8D%D1%84%D1%84%D0%B8%D1%86%D0%B8%D0%B5%D0%BD%D1%82_%D0%BC%D0%BE%D0%BB%D1%8F%D1%80%D0%BD%D0%BE%D0%B9_%D1%8D%D0%BA%D1%81%D1%82%D0%B8%D0%BD%D0%BA%D1%86%D0%B8%D0%B8 (дата обращения: 04.11.2025).
18. Люминесцентный анализ. URL: https://pharmatest.ru/ru/luminestsentnyj-analiz (дата обращения: 04.11.2025).
19. Люминесцентный анализ. Методы химического анализа. StudFiles. URL: https://studfile.net/preview/4392305/page:6/ (дата обращения: 04.11.2025).
20. Массовая концентрация меди в водах. Методика выполнения измерений фотометрическим методом с 8,8-дихинолилдисульфидом. РД 52.24.435-2008. URL: https://docs.cntd.ru/document/1200072895 (дата обращения: 04.11.2025).
21. Методические указания по применению кондуктометрического контроля для ведения водного режима электростанций. РД 34.37.302 МУ 34-70-114-85 СО 153-34.37.302. URL: https://docs.cntd.ru/document/1200000000 (дата обращения: 04.11.2025).
22. Методические указания по определению катионно-анионного состава грунтовых и поливных вод. 2. Потенциометрический метод определения рН. URL: https://docs.cntd.ru/document/1200000000 (дата обращения: 04.11.2025).
23. Методика определения показателя преломления. КоролевФарм. URL: https://korolevfarm.ru/metodiki/metodika-opredeleniya-pokazatelya-prelomleniya (дата обращения: 04.11.2025).
24. Определение концентрации меди (II) фотометрическим методом и предварительным концентрированием методом ионообменной хроматографии. Nubex.ru. URL: https://nubex.ru/articles/opredelenie-kontsentratsii-medi-ii-fotometricheskim-metodom-i-predvaritelnym-kontsentrirovaniem-metodom-ionoobmennoy-hromatografii (дата обращения: 04.11.2025).
25. Определение меди в виде аммиакатов дифференциально-фотометрическим методом. URL: https://studfile.net/preview/9991206/page:38/ (дата обращения: 04.11.2025).
26. Определение синтетических красителей методом ТСХ. Химический факультет ВГУ. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=20819777 (дата обращения: 04.11.2025).
27. Определение синтетических красителей в пищевых продуктах методами тонкослойной хроматографии. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=16584285 (дата обращения: 04.11.2025).
28. Определение pH рабочих растворов при помощи хингидронного электрода. КиберЛенинка. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/opredelenie-rh-rabochih-rastvorov-pri-pomoschi-hingidronnogo-elektroda (дата обращения: 04.11.2025).
29. Оптическая плотность. Википедия. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9E%D0%BF%D1%82%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B0%D1%8F_%D0%BF%D0%BB%D0%BE%D1%82%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%8C (дата обращения: 04.11.2025).
30. Оптическая толщина. Википедия. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9E%D0%BF%D1%82%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B0%D1%8F_%D0%BF%D0%BB%D0%BE%D1%82%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%8C (дата обращения: 04.11.2025).
31. Основы аналитической химии I (Золотов Ю.А.). URL: https://www.twirpx.com/file/1816550/ (дата обращения: 04.11.2025).
32. Основы аналитической химии задачи и вопросы. Химический факультет. МГУ. URL: https://chem.msu.ru/rus/books/analit_chem_tasks_quest/ (дата обращения: 04.11.2025).
33. ОСНОВЫ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ. Издательский центр «Академия». URL: https://biblioclub.ru/index.php?page=book_view_red&book_id=685002 (дата обращения: 04.11.2025).
34. Основы кондуктометрического метода анализа и классификация кондуктометров. ТЕХНИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ И ПРИБОРЫ В 2 Т. ТОМ 2 В 2 КН. КНИГА 1. URL: https://sci-lib.com/book/83167/page/4 (дата обращения: 04.11.2025).
35. Ошибки при количественном анализе. URL: https://infopedia.su/10x296e.html (дата обращения: 04.11.2025).
36. ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ. Физико-химические методы анализа строительных материалов. Bstudy. URL: https://bstudy.net/603348/fizika/pogreshnosti_izmereniy (дата обращения: 04.11.2025).
37. Погрешность измерения: абсолютная и относительная, что это такое, формула погрешности в 2024 году. ROMI center. URL: https://romi.center/blog/absolute-and-relative-error (дата обращения: 04.11.2025).
38. Погрешность измерений. Классификация. Справочник метролога. URL: https://metrologu.ru/izmereniya/pogreshnost_izmerenij_klassifikatsiya (дата обращения: 04.11.2025).
39. Показатель преломления (индекс рефракции). URL: https://studfile.net/preview/4392305/page:5/ (дата обращения: 04.11.2025).
40. Построение градуировочного графика. Контроль стабильности градуировочных характеристик в лаборатории. Линко. URL: https://linko.su/blog/sistemy-menedzhmenta-kachestva/postroenie-graduirovochnogo-grafika/ (дата обращения: 04.11.2025).
41. Построение градуировочного графика. Контроль стабильности ГХ в лаборатории. Блог учебного центра «Содействие». URL: https://uchcentr-sodeystvie.ru/blog/postroenie-graduirovochnogo-grafika-kontrol-stabilnosti-gh-v-laboratorii/ (дата обращения: 04.11.2025).
42. Применение люминесцентного анализа в пищевой промышленности. Журнал «Пищевая промышленность». URL: https://www.foodprom.ru/stati/2007-06-25-v-mire-nauki/primenenie-lyuminestsentnogo-analiza-v-pishchevoj-promyshlennosti.html (дата обращения: 04.11.2025).
43. Применение люминесцентных методов анализа в пищевой промышленности. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=37016258 (дата обращения: 04.11.2025).
44. Применение люминесцентных методов в контроле качества пищевых продуктов. eLIBRARY. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=38139598 (дата обращения: 04.11.2025).
45. Применение рефрактометров в фармацевтике. Атаго. URL: https://atago-russia.ru/articles/primenenie-refraktometrov-v-farmatsevtike/ (дата обращения: 04.11.2025).
46. Применение рефрактометров в пищевой промышленности. Технокон. URL: https://www.teh-kon.ru/refraktometryi/primenenie-v-pishhevoj-promyishlennosti/ (дата обращения: 04.11.2025).
47. Рефрактометр. Классификация, принцип действия и применение. URL: https://mpr-lab.ru/stati/refraktometry (дата обращения: 04.11.2025).
48. Рефрактометр. определение, принцип работы как правильно им пользоваться. URL: https://www.priborx.ru/blog/refraktometr-opredelenie-princip-raboty-kak-pravilno-im-polzovatsya/ (дата обращения: 04.11.2025).
49. Рефрактометрия (оптика). Википедия. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D0%B5%D1%84%D1%80%D0%B0%D0%BA%D1%82%D0%BE%D0%BC%D0%B5%D1%82%D1%80%D0%B8%D1%8F_(%D0%BE%D0%BF%D1%82%D0%B8%D0%BA%D0%B0) (дата обращения: 04.11.2025).
50. РЕФРАКТОМЕТРИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ. Студенческий научный форум. URL: https://scienceforum.ru/2018/article/2018005391 (дата обращения: 04.11.2025).
51. Рефрактометрия — Химическая энциклопедия. ХиМиК.ру. URL: http://www.xumuk.ru/encyklopedia/2/3848.html (дата обращения: 04.11.2025).
52. Рефрактометрический метод анализа. Студопедия. URL: https://studopedia.su/10_13331_refraktometricheskiy-metod-analiza.html (дата обращения: 04.11.2025).
53. Рефрактометрия, рефрактометрический метод. Рефрактометры. продажа. URL: https://www.refractometer.ru/refractometry/ (дата обращения: 04.11.2025).
54. Рефрактометрия. Национальная сборная Worldskills Россия. URL: https://worldskills.ru/media-center/blog/refraktometriya/ (дата обращения: 04.11.2025).
55. Серебро / хлорид серебра в качестве электрода сравнения. Pro-Lehrsysteme. URL: https://www.phywe.com/ru/silver-silver-chloride-as-reference-electrode.html (дата обращения: 04.11.2025).
56. Спектрофотометрическое определение меди в сплавах с N,N-ди(2-карбоксиэтил)-п-анизидином. Электронный научный архив УрФУ. URL: https://elar.urfu.ru/bitstream/10995/56273/1/aik-1998-02-05.pdf (дата обращения: 04.11.2025).
57. Спектрофотометрическое определение меди в сплавах с N,N-ди(2-карбоксиэ. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=43878187 (дата обращения: 04.11.2025).
58. Теоретические основы кондуктометрического метода анализа. Studbooks.net. URL: https://studbooks.net/830154/himiya/teoreticheskie_osnovy_konduktometricheskogo_metoda_analiza (дата обращения: 04.11.2025).
59. Теоретические основы потенциометрии. Аналитическая химия. Учебник. URL: https://chemical42.ru/post/teoreticheskie-osnovy-potenciometrii (дата обращения: 04.11.2025).
60. Тонкослойная хроматография (ТСХ). статьи по оборудованию ПЕТРОЛАЗЕР. URL: https://petrolaser.ru/articles/tonkosloynaya-hromatografiya-tsh/ (дата обращения: 04.11.2025).
61. Тонкослойная хроматография (тсх). URL: https://studfile.net/preview/4392305/page:17/ (дата обращения: 04.11.2025).
62. Тонкослойная хроматография. Группа компаний Алтей / ТОО Лаборфарма. URL: https://altey.kz/tonkosloynaya-khromatografiya/ (дата обращения: 04.11.2025).
63. Тонкослойная хроматография. Википедия. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%BE%D0%BD%D0%BA%D0%BE%D1%81%D0%BB%D0%BE%D0%B9%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%85%D1%80%D0%BE%D0%BC%D0%B0%D1%82%D0%BE%D0%B3%D1%80%D0%B0%D1%84%D0%B8%D1%8F (дата обращения: 04.11.2025).
64. Тонкослойная хроматография. URL: https://studfile.net/preview/4392305/page:16/ (дата обращения: 04.11.2025).
65. Тонкослойная хроматография и ее роль в контроле качества пищевых продуктов. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=12959885 (дата обращения: 04.11.2025).
66. УМКД «Особенности формирования погрешностей при анализе объектов. URL: https://elib.psuti.ru/index.php?mod=book_info&id=208152 (дата обращения: 04.11.2025).
67. УМКД «Оптические методы анализа объектов окружающей среды и пищевы. URL: https://elib.psuti.ru/index.php?mod=book_info&id=208152 (дата обращения: 04.11.2025).
68. Хингидронный электрод. Научная библиотека. URL: https://chem.ru/himicheskaya-enciklopediya/400612-hingidronnyj-elektrod.html (дата обращения: 04.11.2025).
69. Хингидронный электрод. URL: https://studfile.net/preview/4392305/page:15/ (дата обращения: 04.11.2025).
70. Хлоридсеребряный электрод. Википедия. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A5%D0%BB%D0%BE%D1%80%D0%B8%D0%B4%D1%81%D0%B5%D1%80%D0%B5%D0%B1%D1%80%D1%8F%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%B4 (дата обращения: 04.11.2025).
71. Хлорсеребряный электрод. ИЗГОТОВЛЕНИЕ БИОТЕХНИЧЕСКИХ И МЕДИЦИНСКИХ АППАРАТОВ И СИСТЕМ. Studme.org. URL: https://studme.org/213567/tehnika/izgotovlenie_biotehnicheskih_meditsinskih_apparatov_sistem (дата обращения: 04.11.2025).
72. Хлорсеребряный электрод. URL: https://studfile.net/preview/4392305/page:14/ (дата обращения: 04.11.2025).
73. Хроматографические методы анализа. Томский политехнический университет. URL: https://portal.tpu.ru/SHARED/s/SVE/uchebniki/Tab/01/chromatography_methods.pdf (дата обращения: 04.11.2025).
74. Электропроводность электролитов. URL: https://studfile.net/preview/9991206/page:10/ (дата обращения: 04.11.2025).
75. Электропроводность растворов электролитов. Кафедра физической химии. URL: https://electrochemistry.ulsu.ru/e-learning/fizicheskaya-himiya-chast-1-himicheskaya-termodinamika-i-elektrohimiya/elektrohimiya/elektroprovodnost-rastvorov-elektrolitov (дата обращения: 04.11.2025).
76. ЭЛЕКТРОХИМИЯ РАСТВОРОВ ЭЛЕКТРОЛИТОВ Часть I Электропроводность. РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина. URL: https://gubkin.ru/faculty/chemical_technology_and_ecology/chairs_and_departments/physical_and_colloid_chemistry/uchebno-metodicheskaya-rabota/Elektrohimiya_rastvorov_elektrolitov.pdf (дата обращения: 04.11.2025).
77. Ячейка для измерения электропроводности 0.001…500 мСм/см Mettler Toledo 30014094. URL: https://www.mt.com/ru/ru/home/products/LIMS-software/Electrode_accessories/Lab_Electrodes_Probes_Accessories/30014094.html (дата обращения: 04.11.2025).
78. Ячейка для измерения электропроводности 0.001…500 мСм/см Mettler Toledo 51302885. URL: https://www.mt.com/ru/ru/home/products/LIMS-software/Electrode_accessories/Lab_Electrodes_Probes_Accessories/51302885.html (дата обращения: 04.11.2025).
79. Ячейка для измерения электропроводности WTW (TetraCon® 325, LR 325/01, TetraCon® DU/T, KKDU 325). DV-Expert Лабораторное оборудование. URL: https://dv-expert.ru/catalog/izmerenie-elektroprovodnosti/yacheyki-dlya-izmereniya-elektroprovodnosti/yacheyki-dlya-izmereniya-elektroprovodnosti-wtw-tetracon-325-lr-325-01-tetracon-du-t-kkdu-325.html (дата обращения: 04.11.2025).
80. Ячейки для измерения проводимости SI Analytics. URL: https://www.si-analytics.com/ru/produktsiya/izmerenie-provodimosti/yacheyki-dlya-izmereniya-provodimosti/ (дата обращения: 04.11.2025).