"Chemia analityczna. Podręcznik dla studentów. TOM 1 i 2"

Identyfikator Librowy: 102198

Spis treści

Przedmowa 6

CZĘŚĆ I. TEORETYCZNE PODSTAWY CHEMII ANALITYCZNEJ 16

Rozdział 1. Zagadnienia ogólne 17

1.1. Przedmiot i zadania chemii analitycznej 17

1.1.1. Podstawowe pojęcia z zakresu chemii analitycznej 19

1.2. Podział metod analizy chemicznej 21

1.2.1. Analiza śladowa 22

1.3. Zarys rozwoju chemii analitycznej 23

1.4. Literatura książkowa 26

Rozdział 2. Kinetyka i równowaga reakcji 28

2.1. Mechanizm reakcji — teoria zderzeń aktywnych i stanu przejściowego 28

2.2. Szybkość reakcji 30

2.3. Rzędowość i cząsteczkowość reakcji 31

2.4. Czynniki wpływające na szybkość reakcji 33

2.4.1. Wpływ temperatury 33

2.4.2. Wpływ katalizatora 34

2.4.3. Inne czynniki wpływające na szybkość reakcji 35

2.5. Reakcje odwracalne — prawo działania mas, stała równowagi 36

2.5.1. Wpływ temperatury na stałą równowagi 39

2.6. Reguła przekory i czynniki wpływające na przesunięcie stanu równowagi 40

2.6.1. Wpływ stężenia reagentów 40

2.6.2. Wpływ ciśnienia 42

2.6.3. Wpływ temperatury 43

Rozdział 3. Podstawowe wiadomości o roztworach wodnych 45

3.1. Roztwory i ich rodzaje 45

3.2. Rozpuszczalność i czynniki wpływające na jej wartość 46

3.3. Roztwarzanie 48

3.4. Stężenie roztworów 49

Rozdział 4 Równowagi jonowe w wodnych roztworach elektrolitów 52

4.1. Teorie kwasów i zasad 52

4.2. Dysocjacja elektrolityczna 60

4.3. Słabe elektrolity 63

4.3.1. Stopień i stała dysocjacji słabych elektrolitów 63

4.3.2. Prawo rozcieńczeń Ostwalda 66

4.4. Elektrolity mocne 68

4.4.1 Aktywność jonowa, siła jonowa 69

4.5. Iloczyn jonowy wody, pojęcie i skala pH 72

4.6. Wskaźniki kwasowo-zasadowe 77

4.7. Roztwory buforowe 89

4.8. Hydroliza soli 95

4.8.1. Równowagi hydrolizy 96

4.8.2. Stała i stopień hydrolizy 97

4.8.3. Hydroliza nieodwracalna 108

4.9. Związki amfoteryczne 110

Rozdział 5. Osady w analizie chemicznej 112

5.1. Mechanizm rozpuszczania substancji stałych 112

5.2. Iloczyn rozpuszczalności 116

5.2.1 Termodynamiczne przedstawienie procesu rozpuszczania trudno rozpuszczalnych elektrolitów 117

5.3. Wytrącanie trudno rozpuszczalnych elektrolitów 122

5.3.1. Wpływ pH na wytrącanie trudno rozpuszczalnych elektrolitów 123

5.3.2. Wpływ reakcji kompleksowania na wytrącanie trudno rozpuszczalnych elektrolitów 128

5.3.3. Wpływ reakcji wytrącania trudno rozpuszczalnych elektrolitów na potencjał układu redoks 128

5.4. Czynniki wpływające na rozpuszczalność trudno rozpuszczalnych elektrolitów 129

5.3.4. Wpływ reakcji redoks na reakcje wytrącania trudno rozpuszczalnych elektrolitów 129

5.4.1. Rozpuszczalność doskonała; wpływ temperatury na rozpuszczalność trudno rozpuszczalnych elektrolitów 130

5.4.2. Wpływ wspólnego jonu na rozpuszczalność trudno rozpuszczalnych elektrolitów 131

5.4.3. Wpływ jonów obcych na rozpuszczalność trudno rozpuszczalnych elektrolitów 133

5.4.4. Wpływ pH na rozpuszczalność trudno rozpuszczalnych soli słabych kwasów 135

5.4.4.1 Wpływ pH na rozpuszczalność niektórych leków 137

5.4.5. Wpływ reakcji kompleksowania na rozpuszczalność trudno rozpuszczalnych elektrolitów 138

5.4.6. Hydroliza soli trudno rozpuszczalnych 139

5.5. Rodzaje i czystość osadów analitycznych 140

5.5.1. Rodzaje osadów analitycznych 140

5.5.2. Czystość osadów analitycznych 144

5.5.3. Wytrącanie osadów z roztworów homogenicznych 147

Rozdział 6. Procesy oksydacyjno-redukcyjne 149

6.1. Pojęcie utleniacza i reduktora 149

6.2. Reguły uzgadniania reakcji redoks 151

6.1.1 Amfotery redoks 151

6.2.1 Reakcje dysproporcjonowania 154

6.3. Potencjał oksydacyjno-redukcyjny 155

6.3.1. Podwójna warstwa elektryczna 155

6.3.2. Wzór Nernsta 157

6.3.2.1 Wpływ pH na potencjał półogniwa redoks 161

6.3.3. Wpływ wartości potencjału na kierunek reakcji redoks 162

6.3.4. Praktyczne zastosowanie wzoru Nernsta 164

6.3.4.1. Potencjały standardowe a produkty elektrolizy 167

6.3.5. Równowaga w reakcjach redoks 169

6.3.6. Potencjał formalny (rzeczywisty) 170

Rozdział 7. Związki kompleksowe 171

7.1. Czynniki określające liczbę koordynacyjną 172

7.2. Rodzaje ligandów i kompleksów 173

7.3. Metale tworzące związki kompleksowe 176

7.4. Trwałość związków kompleksowych 177

7.5. Kompleksy labilne i bierne 180

7.6. Stałe równowagi kompleksowania 181

7.7. Nomenklatura związków kompleksowych 183

7.8. Izomeria związków kompleksowych 184

7.8.1. Izomeria strukturalna 185

7.8.2. Stereoizomeria 188

7.9. Izo- i heteropolikwasy 191

7.9.1. Izopolikwasy 192

7.9.2. Heteropolikwasy 193

7.10. Klatraty 194

CZĘŚĆ II. ANALIZA JAKOŚCIOWA 196

Rozdział 8. Laboratorium analityczne 197

8.1. Wyposażenie pracowni analitycznej 197

8.2. Woda i odczynniki chemiczne 197

8.3. Technika pracy analitycznej 199

8.4. Mycie szkła laboratoryjnego 205

8.5. Bezpieczeństwo pracy w laboratorium analitycznym 207

Rozdział 9. Ogólne zagadnienia analizy jakościowej 209

9.1. Skala analizy jakościowej. Czułość reakcji analitycznych 209

9.2. Metody analizy jakościowej 212

9.3. Analityczny podział kationów i anionów. Odczynniki grupowe 212

Rozdział 10. Analiza kationów 215

10.1. Pierwsza grupa kationów 215

10.1.1. Srebro, Ag 215

10.1.2. Ołów, Pb 219

10.1.3. Rtęć, Hg 223

10.2. Druga grupa kationów 228

10.2.1. Zasady selektywnego rozdzielania siarczków 228

10.2.2. Podgrupa II A 234

10.2.2.1. Rtęć, Hg 234

10.2.2.2. Bizmut, Bi 237

10.2.2.3. Miedź, Cu 239

10.2.2.4. Kadm, Cd 243

10.2.3. Podgrupa II B 245

10.2.3.1. Arsen, As 245

10.2.3.2. Antymon, Sb 253

10.2.3.3. Cyna, Sn 256

10.3. Trzecia grupa kationów 262

10.3.1. Glin, Al 263

10.3.2. Chrom, Cr 265

10.3.3. Żelazo, Fe 267

10.3.4. Nikiel, Ni 271

10.3.5. Kobalt, Co 274

10.3.6. Mangan, Mn 276

10.3.7. Cynk, Zn 279

10.4. Czwarta grupa kationów 284

10.4.1. Bar, Ba 285

10.4.2. Wapń, Ca 287

10.4.3. Stront, Sr 289

10.5. Piąta grupa kationów 292

10.5.1. Jon amonu, NH4+ 292

10.5.2. Potas, K 293

10.5.3. Sód, Na 295

10.5.4. Magnez, Mg 296

Rozdział 11. Analiza anionów 299

11.1. Pierwsza grupa anionów 299

11.1.1. Jon chlorkowy, Cl- 299

11.1.2. Jon bromkowy, Br- 302

11.1.3. Jon jodkowy, I- 304

11.1.4. Jon cyjankowy, CN- 307

11.1.5. Jon tiocyjanianowy (rodankowy), SCN 310

11.1.6. Jon heksacyjanożelazianowy(II), [Fe(CN)6]4– 312

11.1.7. Jon heksacyjanożelazianowy(lll), [Fe(CN)6<.sub>]3– 314

11.1.8. Jon chloranowy(I), CLO 315

11.2. Druga grupa anionów 316

11.2.1. Jon siarczkowy, S2– 317

11.2.2. Jon octanowy, CH3COO 318

11.2.3. Jon azotanowy(III), NO2 320

11.3. Trzecia grupa anionów 323

11.3.1. Jon węglanowy, CO23 323

11.3.2. Jon siarczanowy(IV), SO23 324

11.3.3. Jon szczawianowy, C2024 326

11.3.4. Jon winianowy, C4H4026 327

11.3.5. Jon boranowy, BO2 328

11.4. Czwarta grupa anionów 330

11.4.1. Jon tiosiarczanowy(VI), S2023 330

11.4.2. Jon chromianowy(VI), CrO24 jon dichromianowy(VI), Cr2O27 332

11.4.3. Jon fosforanowy(V), PO44 334

11.4.4. Jon arsenianowy(V), AsO34 335

11.4.5. Jon arsenianowy(III), AsO33 336

11.5. Piąta grupa anionów 338

11.5.1. Jon azotanowy(V), NO3 338

11.5.2. Jon chloranowy(V), CLO3 340

11.5.3. Jon chloranowy(VII), CL04 342

11.5.4. Jon manganianowy(V!I), MnO4 342

11.6. Szósta grupa anionów 343

11.6.1 Jon siarczanowy(YI), SO24 343

11.6.2. Jon fluorkowy, F 344

11.7. Siódma grupa anionów 346

11.6.3. Jon heksafluorokrzemianowy, SiF26 346

11.7.1. Jon krzemianowy, SiO23 346

Rozdział 12. Analiza substancji prostych i mieszanin 348

12.1. Badanie wstępne substancji stałej 348

12.1.1. Obserwacje wstępne soli, kwasów, tlenków i wodorotlenków 349

12.1.2. Obserwacje wstępne metalu lub stopu 354

12.2. Przeprowadzanie substancji stałej do roztworu 355

12.2.1. Przeprowadzanie metalu lub stopu metalu do roztworu 355

12.2.2. Przeprowadzenie soli, kwasów, tlenków i wodorotlenków do roztworu 355

12.3. Analiza systematyczna mieszanin i substancji stałych 361

12.3.1. Analiza systematyczna soli, kwasów, tlenków i wodorotlenków 361

12.3.2. Ustalanie grupy analitycznej kationu i anionu 367

12.3.3. Reakcje charakterystyczne 369

12.4. Odczynniki w analizie jakościowej 371

12.5. Sprzęt laboratoryjny studenta 379

CZĘŚĆ III. ANALIZA ILOŚCIOWA KLASYCZNA 380

Rozdział 13. Ogólne zagadnienia analizy ilościowej klasycznej 381

13.1. Podział metod analizy ilościowej 381

13.2. Pobieranie i roztwarzanie próbek 384

13.2.1. Pobieranie próbek gazów, cieczy i ciał stałych 384

13.2.2. Odważka analityczna 387

13.2.3. Rozpuszczanie i roztwarzanie próbek nieorganicznych 389

13.2.4. Roztwarzanie próbek organicznych (mineralizacja sucha i mokra) 391

13.2.5. Inne metody mineralizacji 392

13.2.6. Metoda specjacji 393

13.2.7. Dalsze etapy postępowania analitycznego 394

Rozdział 14. Ocena i interpretacja wyników analizy chemicznej 395

14.1. Przyczyny występowania błędów 396

14.2. Czułość, dokładność i precyzja metod analitycznych 399

14.3. Metody wyznaczania i eliminacji błędów systematycznych 401

14.4. Ocena statystyczna wyników pomiarów 401

14.4.1. Parametry statystyczne opisujące otrzymane wyniki 403

14.4.2. Estymacja przedziałowa 404

14.4.3. Przykład obróbki statystycznej wyników pomiarów 406

14.5. Przedstawienie wyników analiz 408

Rozdział 15. Analiza wagowa — grawimetria 410

15.1. Wiadomości ogólne 410

15.2. Wagi i ważenie 413

15.3. Osady i ich wytrącanie 415

15.4. Sączenie i przemywanie osadów 416

15.5. Suszenie i prażenie osadu 420

15.6. Przykłady oznaczeń grawimetrycznych 422

15.6.1. Oznaczanie jonów baru w postaci siarczanu(VI) baru 422

15.6.2. Oznaczanie jonów żelaza(III) w postaci Fe203 425

15.6.3. Oznaczanie zawartości wody 427

15.6.4. Oznaczanie jonów magnezu w postaci Mg2P207 428

15.7 Przykłady oznaczeń grawimetrycznych rozdzielczych 431

15.7.1. Oznaczanie jonów magnezu obok jonów wapnia 431

15.7.2. Oznaczanie jonów glinu obok jonów żelaza(III) 434

15.7.3. Oznaczanie jonów miedzi(II) obok jonów żelaza(III) 436

15.7.4. Oznaczanie jonów żelaza(III) obok jonów siarczanowych(VI) 437

Rozdział 16. Analiza objętościowa (miareczkowa). Część ogólna 442

16.1. Zasada oznaczania i ogólna charakterystyka analizy objętościowej 442

16.2. Klasyfikacja metod objętościowych 443

16.2.1. Podział według typu zachodzącej reakcji i związku będącego titrantem 443

16.2.1.1. Krzywa miareczkowania 445

16.2.2. Podział według sposobu prowadzenia oznaczania miareczkowego 447

16.3. Technika analizy miareczkowej 448

16.2.3. Podział w zależności od sposobu wyznaczania punktu końcowego 448

16.3.1. Naczynia miarowe 448

16.3.1.1. Kolby miarowe 449

16.3.1.2. Pipety miarowe. Pipety automatyczne 450

16.3.1.3. Biurety 453

16.3.1.4. Wykonanie miareczkowania 455

16.3.2. Roztwory mianowane 458

16.3.3. Przygotowanie i ustalenie miana titrantów 459

16.3.4. Obliczanie zawartości substancji oznaczanej 464

16.4. Błędy w analizie objętościowej 465

Rozdział 17. Alkacymetria 467

17.1. Zasada oznaczania 467

17.2. Krzywe miareczkowania alkacymetrycznego 467

17.2.1. Miareczkowanie mocnego kwasu mocną zasadą 468

17.2.2. Miareczkowanie słabego kwasu mocną zasadą 471

17.2.3. Miareczkowanie słabej zasady mocnym kwasem 474

17.2.4. Miareczkowanie wieloprotonowych kwasów i zasad 476

17.2.5. Wnioski dotyczące krzywych miareczkowania alkacymetrycznego 479

17.3. Dobór wskaźników pH w alkacymetrii 481

17.4. Acydymetria 482

17.4.1. Roztwory mianowane używane w acydymetrii 482

17.4.1.1. Przygotowanie i mianowanie kwasu solnego 483

17.4.2. Przykłady oznaczeń acydymetrycznych 486

17.4.2.1. Oznaczanie wodorotlenku sodu 486

17.4.2.2. Oznaczanie węglanu sodu obok wodorotlenku sodu (metoda Wardera) 486

17.4.2.3. Oznaczanie węglanu sodu obok wodorotlenku sodu (metoda Winklera) 489

17.4.2.4. Oznaczanie mieszaniny węglanu sodu i wodorowęglanu sodu 490

17.4.2.5. Oznaczanie twardości węglanowej wody 491

17.5. Alkalimetria 492

17.5.1. Roztwory mianowane stosowane w alkalimetrii 492

17.5.1.1. Przygotowanie i mianowanie roztworu wodorotlenku sodu 492

17.5.2. Przykłady oznaczeń alkalimetrycznych 496

17.5.2.1. Oznaczanie kwasu solnego 496

17.5.2.2. Oznaczanie kwasu octowego 496

17.5.2.3. Oznaczanie kwasu solnego i fosforowego(V) obok siebie 497

17.5.2.4. Oznaczanie soli amonu metodą destylacyjną 498

17.5.2.5. Oznaczanie soli amonu metodą formalinową 500

17.6 Miareczkowanie alkacymetryczne w środowisku niewodnym 501

17.6.1. Wiadomości ogólne 501

17.5.2.6. Oznaczanie azotu w związkach organicznych (metodą Kjeldahla) 501

17.6.2. Klasyfikacja rozpuszczalników niewodnych 502

17.6.2.1. Rozpuszczalniki różnicujące 505

17.6.3. Acydymetria w środowisku niewodnym 506

17.6.4. Alkalimetria w środowisku niewodnym 508

Rozdział 18. Redoksymetria 510

18.1. Wiadomości ogólne 510

18.1.1. Szybkość reakcji redoks 511

18.1.2. Krzywe miareczkowania redoksymetrycznego 513

18.1.3. Wskaźniki w redoksymetrii 516

18.2. Manganianometria 519

18.2.1. Przygotowanie i właściwości roztworu manganianu(VII) potasu 520

18.2.2. Mianowanie roztworu manganianu(VH) potasu 521

18.2.3. Przykłady oznaczeń manganianometrycznych 523

18.2.3.1. Oznaczanie żelaza(II) 523

18.2.3.2. Oznaczanie manganu(II) obok żelaza(III) metodą Yolharda i Wolffa 526

18.2.3.3. Oznaczanie ditlenku diwodoru (nadtlenku wodoru) 527

18.2.3.4. Inne oznaczenia manganianometryczne 528

18.3. Jodometria 529

18.3.1. Przygotowanie wskaźnika skrobiowego 531

18.3.2. Przygotowanie roztworu jodu 531

18.3.3. Mianowanie roztworu jodu 533

18.3.4. Roztwór tiosiarczanu(VI) sodu 534

18.3.5. Mianowanie roztworu tiosiarczanu(VI) sodu 535

18.3.6. Przykłady oznaczeń jodometrycznych 539

18.3.6.1. Oznaczanie miedzi(II) 539

18.3.6.2. Oznaczanie tritlenku diarsenu (arszeniku) 540

18.3.6.3. Oznaczanie ditlenku diwodoru 541

18.3.6.4. Oznaczanie dichromianu(VI) potasu 542

18.3.6.5. Oznaczanie kwasu askorbinowego 542

18.3.6.6. Inne oznaczenia jodometryczne 543

18.4. Chromianometria 545

18.5. Cerometria 546

18.5.1. Mianowanie roztworu siarczanu(VI) ceru(IV) 547

18.6. Bromianometria 548

18.5.2. Przykłady oznaczeń cerometrycznych 548

18.7. Tytanometria 550

Rozdział 19. Miareczkowe metody wytrąceniowe (precypitometria) 553

19.1. Ogólna charakterystyka metody 553

19.2. Krzywe miareczkowania wytrąceniowego 554

19.3. Argentometria 558

19.3.1. Roztwory mianowane stosowane w argentometrii 558

19.3.1.1. Mianowany roztwór azotanu(V) srebra(I) 558

19.3.1.2. Mianowany roztwór tiocyjanianu amonu 559

19.3.2. Przykłady oznaczeń argentometrycznych 561

19.3.2.1. Oznaczanie chlorków metodą Mohra 561

19.3.2.2. Oznaczanie chlorków metodą Yolharda 563

19.3.2.3. Oznaczanie chlorków metodą Fajansa-Hassela 566

19.3.3 Inne oznaczenia argentometryczne 573

19.3.3.1. Oznaczanie jonów srebra metodą Volharda 573

19.3.3.2. Oznaczanie tiocyjanianów 573

19.3.3.3. Oznaczanie cyjanków 574

19.4. Oznaczenia merkurometryczne 575

19.5. Inne oznaczenia wytrąceniowe 575

19.4.1. Oznaczanie chlorków i bromków 575

19.4.2. Oznaczanie tiocyjanianów 575

19.5.1. Oznaczanie jonów cynku 575

19.5.2. Oznaczanie jonów baru 577

19.5.3. Oznaczanie jonów manganu(II) 578

19.5.4. Oznaczanie fosforanów(V) 578

19.5.5. Oznaczanie siarczanów(VI) 578

Rozdział 20. Kompleksometria 579

20.1. Wiadomości ogólne 579

20.2. Kompleksometria 579

20.2.1. Kompleksony i ich rodzaje 579

20.2.2. Właściwości połączeń EDTA z jonami metali 581

20.2.3. Typy miareczkowań kompleksometrycznych 583

20.2.4. Krzywe miareczkowania kompleksonometrycznego 585

20.2.5. Wskaźniki stosowane w komleksonometrii 588

20.2.5.1. Metalowskaźniki 588

20.2.5.2. Wskaźniki redoks 595

20.2.6. Roztwory mianowane wersenianu disodu 596

20.2.7. Przykłady oznaczeń kompleksonometrycznych 597

20.2.7.1. Oznaczanie jonów cynku 597

20.2.8. Zasady kompleksonometrycznego oznaczania jonów metali w ich mieszaninach 598

20.2.7.2. Oznaczanie jonów bizmutu(III) w preparatach farmaceutycznych 598

20.2.9. Przykłady kompleksonometrycznego oznaczania mieszanin jonów metali 599

20.2.9.1. Oznaczanie jonów wapnia obok jonów magnezu 599

20.2.9.2. Oznaczanie jonów żelaza(III) obok jonów glinu 600

Rozdział 21. Zadania rachunkowe 602

21.1. Podstawy chemii analitycznej 602

21.2. Analiza wagowa 611

21.3. Analiza objętościowa 614

CZĘŚĆ I. WSTĘP 635

Rozdział 1. Zagadnienia ogólne 636

1.1 Ogólna charakterystyka analizy instrumentalnej 636

1.2 Porównanie metod klasycznych i instrumentalnych 637

1.3 Zarys rozwoju instrumentalnych metod analizy chemicznej 639

1.4 Podział instrumentalnych metod analizy chemicznej 640

1.4.1 Metody optyczne 642

1.4.2 Metody spektroskopowe 643

1.4.3 Metody elektroanalityczne 645

1.4.4 Metody rozdzielcze 647

1.4.5 Metody radiometryczne 648

1.5 Literatura książkowa 649

CZĘŚĆ II. METODY OPTYCZNE 651

Rozdział 2. Refraktometria 652

2.1 Podstawy teoretyczne 652

2.2 Aparatura w refraktometrii 658

2.3 Zastosowanie refraktometrii 661

Rozdział 3. Polarymetria 662

3.1 Podstawy teoretyczne 662

3.1.1 Polaryzacja światła 662

3.1.2 Czynność optyczna substancji 665

3.1.3 Skręcalność właściwa 666

3.2 Aparatura polarymetryczna 668

3.3 Zastosowanie polarymetrii 669

Rozdział 4. Nefelometria i turbidymetria 671

4.1 Podstawy teoretyczne 671

4.2 Aparatura w pomiarach nefelometrycznych i turbidymetrycznych 674

4.3 Zastosowanie nefelometrii i turbidymetrii 676

CZĘŚĆ III. METODY SPEKTROSKOPOWE 677

Rozdział 5. Spektroskopia cząsteczkowa 678

5.1 Wiadomości ogólne 678

5.1.1 Natura promieniowania elektromagnetycznego 678

5.1.2 Cechy promieniowania i jego widmo 679

5.1.3 Sposoby gromadzenia energii przez cząsteczki 681

5.1.4 Aparatura, proces absorpcji miara absorpcji 684

5.2 Widma rotacyjne 687

5.3 Widma oscylacyjne 688

5.4 Podstawy spektroskopii oscylacyjnej — w podczerwieni IR 689

5.4.1 Rodzaje drgań 692

5.4.2 Rejestracja widma IR — spektrofotometry IR 695

5.4.2.1 Źródła promieniowania 695

5.4.2.2 Detektory 695

5.4.3 Metodyka badań 696

5.4.2.3 Rejestratory, komputery 696

5.4.4 Zastosowanie spektroskopii w podczerwieni. Przykłady interpretacji widm 698

5.5 Spektroskopia w ultrafiolecie i w świetle widzialnym (UY-YIS) 705

5.5.1 Pojęcia podstawowe. Rodzaje przejść elektronowych 705

5.5.2 Prawa absorpcji 710

5.5.3 Przyczyny odchyleń od praw absorpcji 712

5.5.4 Aparatura w spektrofotometrii UY-YIS 714

5.5.5 Analiza ilościowa 717

5.5.5.1 Dobór warunków oznaczania 717

5.5.5.2 Metoda krzywej kalibracyjnej 719

5.5.5.3 Oznaczanie stężenia składników w mieszaninach 721

5.5.5.4 Czułość oznaczeń spektrofotometrycznych 723

5.5.5.5 Zastosowanie spektrofotometrii UY-YIS do identyfikacji substancji organicznych 724

5.6 Spektrometria fluorescencyjna cząsteczkowa 726

5.6.1 Fluorymetria i spektrofluorymetria 729

5.6.1.1. Aparatura fluorymetryczna 731

Rozdział 6. Spektroskopia magnetycznego rezonansu jądrowego (NMR) 733

6.1 Podstawy teoretyczne NMR 733

6.2 Rejestracja widma NMR 736

6.3 Ekranowanie jądra i przesunięcie chemiczne 738

6.4 Sprzężenie spinowo-spinowe. Interpretacja widma 741

6.5 Jądrowy rezonans magnetyczny innych jąder 745

6.6 Spektroskopia magnetycznego rezonansu jądrowego węgla 13C NMR 746

Rozdział 7. Spektrometria masowa 749

7.1 Zasada powstawania widma masowego 749

7.2 Aparatura i warunki pomiaru widma masowego 752

7.3 Metody jonizacji próbki 754

7.3.1 Jonizacja wiązką elektronów (El) 754

7.3.2 Jonizacja chemiczna (CI) 755

7.4 Ogólne zasady fragmentacji 756

7.3.3 Spektrometria masowa jonów wtórnych 756

7.5 Interpretacja widma masowego 758

Rozdział 8. Spektroskopia atomowa 761

8.1 Podstawy teoretyczne 761

8.2 Metody absorpcyjne 763

8.2.1 Atomowa spektrometria absorpcyjna (AAS) 764

8.2.1.1 Aparatura do atomowej spektrometrii absorpcyjnej 767

8.2.1.1.1 Źródła promieniowania 768

8.2.1.1.2 Atomizery i układ wprowadzania próbek 771

8.2.1.1.3 Monochromator 777

8.2.1.1.4 Detektor i wzmacniacz 777

8.2.1.1.5 Rejestrator 777

8.2.1.2 Interferencje 778

8.2.1.3 Metodyka pomiarów 780

8.2.2 Absorpcja rentgenowska 781

8.2.1.4 Zastosowanie atomowej spektrometrii absorpcyjnej 781

8.3 Metody emisyjne 783

8.3.1 Widma emisyjne atomów 784

8.3.2 Fotometria płomieniowa 787

8.3.2.1 Aparatura do fotometrii płomieniowej 787

8.3.2.2 Zastosowanie fotometrii płomieniowej 789

8.3.3 Spektrografia emisyjna 790

8.3.4 Spektrometria emisyjna 792

8.3.5 Fluorescencja rentgenowska 796

8.3.6 Fluorescencja atomowa 797

CZĘŚĆ IV. METODY ELEKTROANALITYCZNE 799

Rozdział 9. Potencjometria 800

9.1 Podstawy teoretyczne 800

9.2 Elektrody 806

9.2.1 Elektrody pierwszego rodzaju 807

9.2.2 Elektrody drugiego rodzaju 808

9.2.3 Elektrody trzeciego rodzaju 812

9.2.4 Elektrody redoks 813

9.2.5 Inne elektrody 813

9.2.6 Elektrody jonoselektywne 814

9.2.6.1 Elektrody szklane 815

9.2.6.2 Elektrody membranowe krystaliczne 821

9.2.6.2.1 Elektrody homogeniczne 821

9.2.6.2.2 Elektrody krystaliczne heterogeniczne 825

9.2.6.3 Elektrody z ciekłym wymieniaczem jonowym 826

9.2.6.4 Elektrody jonoselektywne uczulane 830

9.3 Ogniwa elektrochemiczne 832

9.3.1 Typy ogniw elektrochemicznych 832

9.3.2 Klucz elektrolityczny 835

9.4 Aparatura potencjometryczna 836

9.5 Potencjometria bezpośrednia 837

9.5.1 Pehametria 837

9.5.2 Inne bezpośrednie zastosowania potencjometru 845

9.6 Miareczkowanie potencjometryczne 849

9.6.1 Metody wykonania miareczkowań potencjometrycznych 854

9.6.1.1 Miareczkowanie klasyczne 855

9.6.1.2 Miareczkowanie do punktu zerowego 855

9.6.1.3 Miareczkowanie różnicowe 855

9.6.1.4 Miareczkowanie z dwumetalicznym układem elektrod 857

9.6.1.5 Miareczkowanie potencjometryczne z kontrolowanym prądem 858

9.6.2 Metody wyznaczania PK miareczkowania potencjometrycznego 859

9.6.3 Automatyzacja miareczkowania potencjometrycznego 862

9.7 Przykłady oznaczeń metodami potencjometrycznymi 864

9.8 Dokładność i precyzja oznaczeń potencjometrycznych 870

Rozdział 10. Elektroliza i kulometria 872

10.1 Elektroliza 872

10.1.1 Podstawy teoretyczne 872

10.1.1.1 Prawa elektrolizy 873

10.1.1.2 Polaryzacja i nadnapięcie, napięcie rozkładowe 874

10.1.2 Rozdzielanie elektrolityczne 877

10.1.3 Elektrograwimetria 879

10.1.3.1 Elektrograwimetria klasyczna 879

10.1.3.2 Elektrograwimetria z kontrolowanym potencjałem 880

10.1.3.3 Elektrograwimetria wewnętrzna 884

10.1.3.4 Przykłady oznaczeń elektrograwimetrycznych 885

10.2 Kulometria 886

10.2.1 Podstawy teoretyczne 886

10.2.2 Aparatura kulometryczna 887

10.2.3 Kulometria potencjostatyczna 890

10.2.4 Kulometria amperostatyczna 891

10.2.5 Miareczkowanie kulometryczne 892

10.2.6 Przykłady oznaczeń kulometrycznych 893

10.2.6.1 Kulometria potencjostatyczna 893

10.3 Elektrografia 896

10.4 Dokładność i precyzja metod elektrograwimetrycznych i kulometrycznych 897

Rozdział 11. Polarografia 899

11.1 Podstawy teoretyczne 899

11.2 Podział metod polarograficznych 900

11.2.1 Polarografia stałoprądowa 900

11.2.1.1 Schemat ideowy aparatury 904

11.2.1.2 Kroplowa elektroda rtęciowa (KER) 905

11.2.1.3 Elektrolit podstawowy 907

11.2.1.4 Prąd dyfuzyjny i inne prądy polarograficzne 909

11.2.1.5 Fala polarograficzna i jej interpretacja 910

11.2.1.5.1. Pochodne krzywej polarograficznej 912

11.2.1.6 Równanie Ilkovića 913

11.2.1.7 Maksima na fali polarograficznej 914

11.2.1.8 Redukcja tlenu na KER 915

11.2.1.9 Polarograficzna analiza jakościowa 916

11.2.1.10 Analiza ilościowa 921

11.2.1.11 Polarografia związków organicznych 922

11.2.2 Polarografia zmiennoprądowa 926

11.2.2.1 Polarografia zmiennoprądowa sinusoidalna 926

11.2.3 Polarografia zmiennoprądowa prostokątna 927

11.2.4 Polarografia pulsowa 928

11.2.5 Oscylopolarografia 930

11.3. Woltamperometria 932

11.2.6 Ocena technik polarograficznych 932

11.3.1 Woltamperometria z liniowo zmieniającym się potencjałem 935

11.3.2 Woltamperometria cykliczna 936

11.3.3 Woltamperometria inwersyjna (odwrócona) 937

11.3.3.1 Znaczenie analityczne woltamperometrii inwersyjnej 940

Rozdział 12. Miareczkowanie amperometryczne 942

12.1 Podstawy teoretyczne 942

12.1.1 Wirująca elektroda platynowa (mikroelektroda platynowa) 942

12.2 Miareczkowanie z jedną elektrodą spolaryzowaną 943

12.2.1 Krzywe miareczkowania i przykłady oznaczeń 943

12.3 Miareczkowanie z dwiema elektrodami spolaryzowanymi („do martwego punktu") 945

12.3.1 Krzywe miareczkowania i przykłady oznaczeń 946

12.4 Aparatura i zastosowanie miareczkowania amperometrycznego 948

Rozdział 13. Konduktometria 950

13.1 Podstawy teoretyczne 950

13.2 Przewodność właściwa i molowa 951

13.2.1 Pomiar przewodności 955

13.3 Konduktometria bezpośrednia 956

13.4 Miareczkowanie konduktometryczne 958

13.4.1 Miareczkowanie kwas—zasada, mieszanina kwasów (zasad) 958

13.4.2 Miareczkowanie wytrąceniowe 961

13.5 Konduktometria bezkontaktowa (bezelektrodowa) 962

13.6 Oscylometria 964

13.6.1 Miareczkowanie oscylometryczne 965

13.7 Zastosowanie konduktometrii 967

CZĘŚĆ V. METODY ROZDZIELCZE 969

Rozdział 14. Chromatografia 970

14.1 Zarys historyczny i podstawy teoretyczne chromatografii 970

14.1.1 Definicja chromatografii 971

14.1.2 Parametry chromatograficzne 972

14.1.3 Sprawność i selektywność 975

14.1.4 Podstawowe mechanizmy retencji 977

14.1.4.1 Podziałowy mechanizm retencji 978

14.1.4.2 Adsorpcyjny mechanizm retencji 979

14.1.4.3 Jonowymienny mechanizm retencji 980

14.1.4.4 Żelowo-permeacyjny mechanizm retencji 981

14.1.5 Klasyfikacja metod chromatograficznych 982

14.1.4.5 Inne mechanizmy retencji 982

14.2 Chromatografia gazowa (GC) 983

14.2.1 Definicja i charakter chromatografii gazowej 983

14.2.2 Opis chromatogramu w chromatografii gazowej 984

14.2.3 Chromatograf gazowy 989

14.2.3.1 Gaz nośny 990

14.2.3.2 Dozowanie i dozowniki 991

14.2.3.3 Kolumny chromatograficzne 994

14.2.3.3.1 Kolumny kapilarne 995

14.2.3.3.2 Zastosowanie kolumn pakowanych i kapilarnych 1000

14.2.3.4 Detektory w chromatografii gazowej 1004

14.2.3.4.1. Typy detektorów 1004

14.2.3.5 Przetwarzanie sygnału detektora 1011

14.2.4 Identyfikacja pików 1013

14.2.5 Analiza ilościowa 1013

14.2.6 Chromatografia fluidalna 1019

14.3 Chromatografia cieczowa 1021

14.3.1 Aparatura do wysokosprawnej chromatografii cieczowej kolumnowej 1022

14.3.2 Rozpuszczalniki 1025

14.3.2.1 Właściwości fizyczne rozpuszczalników 1025

14.3.2.2 Oddziaływania międzycząsteczkowe: faza ruchoma-próbka; polarność i siła elucyjna 1027

14.3.2.3 Klasyfikacja rozpuszczalników 1029

14.3.3 Adsorbenty 1030

14.3.3.1 Właściwości fizyczne i podział adsorbentów 1030

14.3.3.2 Adsorbenty stosowane w wysokosprawnej chromatografii cieczowej 1031

14.3.4 Model adsorpcji. Zależność retencji od składu eluentu 1036

14.3.5 Chromatografia związków o zróżnicowanej polarności. Elucja gradientowa 1037

14.3.6 Chromatografia związków zjonizowanych 1037

14.3.6.1 Metoda cofnięcia dysocjacji 1039

14.3.6.2 Chromatografia par jonowych (IPC) 1039

14.3.6.3 Chromatografia jonowymienna (IEC) 1041

14.3.7 Rozdzielanie związków chiralnych 1042

14.3.8 Analiza ilościowa 1043

14.3.9 Analiza jakościowa 1044

14.3.10 Przykłady zastosowań chromatografii HPLC w analizie farmaceutycznej i klinicznej 1045

14.4 Chromatografia cienkowarstwowa 1048

14.4.1 Parametry wpływające na rozdzielczość w chromatografii TLC 1050

14.4.2 Adsorbenty stosowane w TLC 1057

14.4.3 Ogólny problem elucji 1060

14.4.3.1 Elucja gradientowa 1061

14.4.4 Gradient fazy stacjonarnej 1062

14.4.5 Komory i przyrządy do chromatografii TLC 1063

14.4.5.1 Komory objętościowe 1063

14.4.5.2 Komory poziome DS 1063

14.4.5.3 Komory do ciśnieniowej chromatografii cienkowarstwowej 1065

14.4.5.4 Przyrządy do PMD i AMD 1065

14.4.6 Rozwijanie chromatogramów i wizualizacja plamek 1066

14.4.6.1. Wizualizacja plamek 1067

14,4.7.1 Analiza jakościowa 1068

14.4:7.2. Analiza ilościowa 1068

14.4.7 Zastosowanie chromatografii TLC 1068

14.4.7.2.1 Densytometria 1069

Rozdział 15. Ekstrakcja 1072

15.1 Podstawy teoretyczne ekstrakcji w układzie ciecz-ciecz 1072

15.1.1 Ekstrakcja jonów metali — układy ekstrakcyjne 1075

15.1.1.1 Ekstrakcja kompleksów chelatowych 1076

15.1.1.2 Ekstrakcja kompleksów jonowo-asocjacyjnych (par jonowych) 1079

15.L2 Zastosowanie ekstrakcji ciecz-ciecz w analizie nieorganicznej 1082

15.1.2.1 Przykłady ekstrakcji jonów metali 1085

15.1.3 Ekstrakcja ciecz-ciecz związków organicznych 1087

15.1.4 Rozpuszczalniki ekstrakcyjne 1089

15.1.5 Techniki ekstrakcji ciecz-ciecz 1091

15.2. Inne rodzaje ekstrakcji 1093

15.2.1 Ekstrakcja w układzie ciało stałe-ciecz 1094

15.2.2 Ekstrakcja w układzie ciecz-ciało stałe (ekstrakcja do fazy stałej) — SPE 1095

Rozdział 16. Elektroforeza 1097

16.1 Podstawy teoretyczne 1097

16.2 Podział metod elektroforetycznych 1103

16.2.1 Elektroforeza swobodna 1103

16.2.2 Elektroforeza w nośnikach 1104

16.2.2.1 Nośniki i ich charakterystyka 1105

16.2.2.2 Elektroforeza na bibule 1106

16.2.2.3 Elektroforeza na żelach 1109

16.2.2.4 Elektroogniskowanie (izoelektryczne ogniskowanie) 1115

16.2.3 Przykłady zastosowania elektroforezy w analityce medycznej 1117

16.3 Przygotowanie próbek do elektroforezy 1119

16.4 Elektroforeza kapilarna 1120

16.4.1 Charakterystyka ogólna metody 1120

16.4.2 Aparat do elektroforezy kapilarnej 1122

16.4.3 Dozowanie próbek 1123

16.4.4 Techniki elektroforetyczne i ich charakterystyka 1125

16.4.5 Zalety elektroforezy kapilarnej 1128

Rozdział 17. Wiadomości uzupełniające 1131

17.1 Kryteria doboru metody analitycznej 1131

17.2 Metody oznaczania makro- oraz mikroilości niektórych jonów 1138

17.3 Komputery w laboratorium analitycznym 1147

17.3.1 Wiadomości podstawowe 1147

17.3.2 Sprzężenie komputerów z przyrządami pomiarowymi 1148

17.3.3 Sposoby skonfigurowania aparatów analitycznych i komputerów 1150

17.3.4 Systemy ekspertowe 1152

17.3.5 Warunki stosowania komputerów w laboratoriach analitycznych 1153

17.4 Automatyzacja w laboratorium analitycznym 1154

17.4.1. Cele automatyzacji 1155

Rozdział 18. Obliczenia w analizie instrumentalnej 1157

18.1 Metody optyczne i spektroskopowe 1157

18.2 Metody elektroanalityczne 1167

18.3 Metody rozdzielcze 1172