Дипломная работа: Элементы метрологии химического анализа

1) Способы выражения количественного химического состава вещества включают использование различных методик и технологий метрологии химического анализа. В химии существуют различные методы определения количественного содержания компонентов вещества, такие как реакционно-активностный метод, гравиметрический метод, визуально-колориметрический метод и спектрофотометрический метод.

Реакционно-активностный метод основан на принципе химической реакции, которая происходит между исследуемым веществом и реактивами. По характеру этой реакции можно судить о количественном содержании компонентов вещества. Например, при определении содержания кислорода в воздухе используется реакция окисления марганцевой соли, которая меняет свой цвет в зависимости от количества кислорода в пробе.

Гравиметрический метод основан на измерении массы вещества, производящегося в результате химической реакции. Например, при определении содержания железа в пробе используется реакция его осаждения в виде гидроксида или соли железа.

Визуально-колориметрический метод основан на измерении интенсивности окраски вещества или его раствора. Используется специальное колориметрическое оборудование, которое позволяет количественно определить содержание компонентов вещества по цветовому изменению.

Спектрофотометрический метод основан на измерении интенсивности поглощения или пропускания электромагнитного излучения веществом. Спектрофотометр позволяет с высокой точностью определить содержание компонентов вещества по их спектру поглощения или пропускания.

2) Этапы химического анализа включают в себя сбор проб, предобработку, подготовку к анализу, сам анализ и интерпретацию результатов. Сбор проб может быть произведен из различных источников в зависимости от цели анализа, например, почвы, вода или воздух. Важно правильно оформить пробу и обеспечить ее сохранность на протяжении всей процедуры анализа.

Предобработка пробы включает в себя такие операции, как фильтрация, экстрагирование и концентрирование. Эти операции помогают извлечь нужные компоненты из пробы и удалить ненужные компоненты, которые могут искажать результаты анализа.

Подготовка к анализу включает калибровку аналитического оборудования, приготовление стандартных растворов и контрольных проб. Калибровка необходима для установления соответствия измерений оборудования измеренным значениям. Стандартные растворы используются для проверки точности и повторяемости методики анализа, а контрольные пробы помогают контролировать качество анализа.

Сам анализ может проводиться с использованием различных методик, в зависимости от цели исследования. Он может включать такие операции, как разделение компонентов, определение их количественного содержания и идентификацию.

Интерпретация результатов включает оценку полученных данных, их сравнение с требованиями нормативной документации и формирование выводов о составе и свойствах вещества.

3) Представление результатов анализа может быть осуществлено различными способами, в зависимости от требований заказчика или цели анализа. Часто результаты анализа представляются в виде таблиц, графиков или диаграмм.

В таблицах указываются значения аналитических показателей для каждой пробы или образца. Для удобства сравнения результатов могут использоваться различные масштабы или единицы измерения.

Графики представляют собой визуальное представление зависимости аналитического показателя от какого-либо фактора, например, времени или концентрации. Графики часто используются для анализа тенденций и взаимосвязей между переменными.

Диаграммы помогают визуально сравнить результаты анализов различных проб или образцов. Они могут отображать как количественные характеристики (например, процентное содержание компонентов), так и качественные характеристики (например, виды веществ, обнаруженных в пробе).

Кроме того, результаты анализа могут быть описаны текстово, с указанием важных особенностей или отклонений от нормативных значений. Текстовое описание может быть особенно полезным для более детального объяснения результатов анализа и формулировки рекомендаций по их использованию.