Фізико-хімічні методи аналізу

У фізико-хімічному аналізі використовується цілий комплекс методів, кожен з яких є, по суті, сукупністю різних операцій і прийомів. З їх допомогою здійснюється вивчення якісних і кількісних характеристик речовин і матеріалів. Фізико-хімічні методи дослідження застосовуються в лабораторіях різного профілю у вигляді методик, тобто документів, в яких метод конкретизований і доведений до алгоритму або інструкції. Крім того, для отримання результатів із заданою точністю, встановлено умови (включаючи вимоги до вимірювального устаткування), при яких методикою приписана похибка (невизначеність), її систематична і випадкова складові.

Фізико-хімічні методи - важлива складова аналітичної хімії. Вони включають хімічні перетворення або розчинення аналізованого зразка (аліквоти), концентрування шуканого компонента, виключення впливу заважаючих речовин і так далі. Аналітичні методи можна розділити на класичні та інструментальні. Класичні методи (відомі, як «мокрий аналіз») використовують якісний (по запаху, кольору, випаданню осаду, виділенню газу або плавлению) і кількісний аналіз (З вимірюванням маси або об`єму). Багато з них виникли в період з 17 по 19 століття і застосовуються до цих пір в тих випадках, коли їх поріг чутливості достатній.

Більш точними є фізико-хімічні методи аналізу, засновані на інструментальних дослідженнях. У цьому випадку за допомогою приладів проводяться вимірювання фізичних величин таких, як поглинання світла, флуоресценція, сила струму, різниця потенціалів, електропровідність, інтенсивність випромінювання та інших. У деяких випадках передбачається попередня підготовка зразка (проби) шляхом фракційної перегонки, поділом на компоненти в хроматографічекой колонці, методом електрофорезу і так далі.

Фізико-хімічні методи аналізу застосовуються повсюдно. У санітарних, екологічних, медичних, фармацевтичних і харчових лабораторіях. Наглядовими органами і в криміналістичних дослідженнях. У наукових і виробничих цілях. На них заснована оцінка якості сировини, проміжних зразків, готового і товарних продуктів в хімії, нафтохімії та нафтопереробці. Якщо проводити аналіз з використанням класичних аналітичних методів могли співробітники з невисокою кваліфікацією (від 2 до 4 розряду по ЄТКД), і в багатьох випадках було достатньо середнього або середньої спеціальної освіти, то інструментальними дослідженнями займаються фахівці з більш високою кваліфікацією (5-6 розряди) , які мають вищу освіту.

У класичних дослідженнях в якості засобів вимірювання застосовуються зазвичай аналітичні ваги і мірна скляний посуд (циліндри, колби, піпетки, бюретки). Фізико-хімічні методи аналізу припускають використання фотоколориметрів, рефрактометрів, спектрофотометрів, хроматографів, мас-спектрометрів і так далі. Більшість з них забезпечені персональними комп`ютерами, завдяки чому скорочується загальне і активний час для аналізу, витратні матеріали (диаграммная папір та інше), зменшується роль людського фактора, тим самим мінімізуються ризики отримання недостовірних результатів випробування.

Фізико-хімічні методи аналізу, засновані на застосуванні новітніх моделей, незважаючи на їх високу вартість, дозволяють знизити надалі витрати на аналітичний контроль, що відбувається за рахунок значного скорочення часу на аналіз. Це можна розглянути на прикладі хроматографических методів. Аналіз на старих моделях вимагав після фіксації сигналів детектора на діаграмної папері виконати наступні операції:

• зняти з приладу діаграмму;
• кожен сигнал (виглядає у вигляді піку, що нагадує трикутник), відповідний конкретному компоненту, ідентифікувати за часом виходу з`єднання з Оратори;
• розрахувати площа кожного піку, як площа трикутника (Виміряти лінійкою висота і ширина на середині висоти лупою) ;
• розрахувати вміст компонентів;
• оформити результат випробування протоколом або іншим записом.

У разі застосування сучасних хроматографов, сигнал детектора яких виводиться відразу на комп`ютер, виключаються всі вищеописані операції, так як вони виконуються в автоматичному режимі, майже миттєво. Але це не єдина перевага, коли використовуються сучасні фізико-хімічні методи аналізу. Отримані таким чином результати можуть в автоматичному режимі оперативно передаватися не тільки в базу даних лабораторної інформаційно-керуючої системи (LIMS), але також в базу даних організації та на центральні пульти керування технологічним процесом.