Зависимость аналитического сигнала от количественного состава пробы

Количественный анализ вещества любым инструментальным методом основан на зависимости величины АС от концентрации определяемого компонента. Эта зависимость называется уравнением связи и в общем виде может быть представлена как

I = f(C),

где I – величина АС;

С – концентрация вещества.

Вид этой зависимости может быть линейным, логарифмическим и т. д. Удобнее всего использовать линейную зависимость:

I = kC,

или

I = kC + b,

где k – коэффициент чувствительности (константа, которая характеризует молярное свойство);

b – величина АС холостой пробы (при С = 0).

Графическая зависимость I = f(C) называется градуировочным графиком (рис. 4) и представляет собой прямую, выходящую из начала координат (1) или отсекающую на оси ординат отрезок, равный b (2). В обоих случаях тангенс угла наклона графика (α) равен коэффициенту чувствительности: tgα = k.

 

I
   
 
 

 


α

С

1

 I
   
b
α

С

2

 lgI
    α

lgС

3

Рис. 4. Градуировочные графики для уравнений связи: 1 – I = kC;

2 – I = kC + b; 3 – I = kCn (в билогарифмической системе координат)

Если зависимость I = f(C) нелинейна, то стараются превратить ее в линейную. Например, если уравнение связи имеет вид I = kCn, то его логарифмируют:

lgI = lgk + nlgC.

В этом случае градуировочный график строят в билогарифмической системе координат (рис. 4, 3).

Приёмы определения неизвестной концентрации в инструментальных методах анализа

Для определения неизвестной концентрации вещества по величине АС химики-аналитики используют несколько прямых и косвенных приёмов, общих для всех физических и физико-химических методов анализа.

Прямые приёмы (рис. 5) основаны на использовании зависимости I = f(C). Они требуют наличия эталонов, могут быть графическими и расчётными.

 

 

Рис. 5. Прямые приёмы определения неизвестной концентрации
по величине аналитического сигнала

 

Косвенные приёмы (инструментальное титрование) основаны на измерении АС в ходе титрования. Они не требуют наличия эталонов. Кривую титрования строят в координатах «АС – объём титранта».