Аналитическая химия Учебно-методический комплекс (стр. 2 )

Специальность 080401 «Товароведение и экспертиза товаров» 

(очная форма обучения)

№ п/п	Наименование разделов дисцплины	Объем учебного времени по формам работы (в часах)	Всего	Семестр
Лекции	Л З	Самост. Работа
1	Аналитическая химия. Теоретические основы	12	-	10	22	4
2	Химические методы анализа	8	24	10	42	4
3	Физико-химические методы анализа	5	2	17	24	4
Вид итогового контроля:	Зачет
Итого:	25	26	37	88

Специальность 080401 «Товароведение и экспертиза товаров»

(заочная форма обучения)

№ п/п	Наименование разделов дисцплины	Объем учебного времени по формам работы (в часах)	Всего	Семестр
Лекции	Л З	Самост. Работа
1	Аналитическая химия. Теоретические основы	1	-	28	29	3
2	Химические методы анализа	1	4	28	33	3
3	Физико-химические методы анализа	-	-	26	26	3
Вид итогового контроля:	Зачет
Итого:	2	4	82	88

Специальность 110305 «Технология производства и переработки сельскохозяйственной продукции»

( очная форма обучения)

№ п/п	Наименование разделов дисцплины	Объем учебного времени по формам работы (в часах)	Всего	Семестр
Лекции	Л З	Самост. Работа
1	Аналитическая химия. Теоретические основы	10	-	10	20	1
2	Химические методы анализа	6	24	14	44	1
3	Физико-химические методы анализа	3	2	19	24	1
Вид итогового контроля:	зачет
Итого:	19	26	43	88

VI. СОДЕРЖАНИЕ ЛЕКЦИЙ

I. АНАЛИТИЧЕСКАЯ ХИМИЯ. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ.

Лекция 1.

Введение.

       Предмет и задачи аналитической химии в сельскохозяйственном производстве.

       Классификация методов анализа. Качественный и количественный анализ. Химические и инструментальные методы анализа. Инструментализация как главный путь развития аналитической химии. Выбор метода анализа.

Лекция 2.

Аналитические сигналы и аналитические реакции.

Понятия об аналитическом сигнале и аналитической реакции. Требования, предъявляемые к аналитическим реакциям.

Количественные характеристики полноты протекания реакций – константы равновесия. Основная  и  побочные реакции. Общая (аналитическая) и равновесная концентрации.

Лекция 3.

Метрология в аналитической химии и статистическая обработка результатов анализа.

Основные требования метрологии в аналитической химии. Оценка правильности результатов. Критерий воспроизводимости результатов. Виды погрешностей анализа. Систематические погрешности и способы их учета.. Статистическая погрешность и доверительный интервал. Зависимость статистической погрешности от числа измерений.

Лекция 4.

Кислотно-основное равновесие.

Протолитическая теория кислот и оснований. Константы кислотности и основности, ионное произведение растворителя. Величина рН как условие проведения аналитических реакций. Буферные растворы, их использование  в аналитической химии.

Гидролиз солей, его роль в анализе. Факторы, влияющие на глубину протекания гидролитических реакций.

Лекция 5.

Гетерогенное равновесие.

Произведение растворимости, произведение активностей и растворимость электролита.

Полнота осаждения и факторы, влияющие на полноту осаждения: влияние одноименных  ионов, рН, комплексообразование, окислительно-восстановительные реакции, температура.

Лекция 6.

Комплексные соединения и органические реагенты

Свойства комплексных соединений, используемые в аналитической химии. Использование комплексообразования для определения, маскирования ионов, для растворения осадков, для изменения потенциала и др. Особенности комплексообразующих органических реагентов.

Лекция 7.

Применение в анализе окислительно-восстановительных реакций.

Основные неорганические и органические окислители и восстановители, используемые в анализе. Количественная характеристика полноты протекания окислительно-восстановительных реакций. Влияние рН,  комплексообразования и образования осадков на глубину их протекания.

Лекция8.

Разделение, выделение и концентрирование веществ.

Разделение, выделение и концентрирование элементов с помощью осаждения их труднорастворимых соединений.

Основные положения ионного обмена. Катиониты и аниониты, их типы. Ряды сродства катионитов и анионитов к основным типам ионов. Константа равновесия как характеристика ионообменного разделения.

II. ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА

Лекция 9.

Гравиметрический анализ.

Сущность метода. Требования, предъявляемые к осаждаемой и гравиметрической (весовой) формам. Условия количественного осаждения труднорастворимых веществ. Последовательность операций и приемы обработки  осадков, промывание осадков, выбор промывной жидкости, декантация и фильтрование, варианты и техника этих операций. Высушивание и взвешивание осадков.

       Точность гравиметрических методов, факторы, влияющие на точность. Аналитические весы и разновесы. Техника взвешивания.

Лекция 10

Титриметрический анализ

Сущность метода. Прямое и обратное титрование, титрование заместителя. Методы титриметрического анализа. Требования, предъявляемые к реакциям в титриметрическом анализе. Измерительная посуда. Способы выражения состава растворов и вычисление в различных методах титриметрического анализа. Титрование. Точка эквивалентности и конечная точка титрования.

Стандартные и стандартизированные растворы. Первичные стандарты и требования, предъявляемые к ним. Фиксаналы. Точность титриметрического анализа. Источники погрешностей.

Кислотно-основное титрование. Сущность метода. Первичные стандарты для растворов кислот и щелочей. Стандартизация растворов кислот и щелочей.  Стандартизация растворов кислот и щелочей. Точка нейтральности, точка эквивалентности и конечная точка титрования. Вычисление рН в различные моменты титрования и построение кривых титрования сильных и слабых кислот и оснований.

Роль индикаторов. Теория индикаторов.

Окислительно-восстановительное титрование. Перманганатометрия, Иодометрия. Крахмал как индикатор.

Осадительное титрование. Сущность метода. Аргентометрия.

Комплексонометрическое титрование. Сущность метода. Реакции комплексообразования и требования к ним.

  III. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА

Лекция 11

Задачи физико-химических методов в сельскохозяйственном анализе

Физико-химические методы – главная инструментальная база массового химического анализа в современном сельскохозяйственном производстве и агроэкологии.

Классификация веществ по степени опасности, понятие о предельно допустимой концентрации (ПДК), источники загрязнения.

Лекция 12

Физико-химические явления и процессы в анализе.

       Понятие об аналитическом сигнале в физико-химическом анализе. Особенности аналитических сигналов в спектральных, электрохимичесих и хроматографических методах. Способы регистрации аналитических сигналов (регитсрограммы). Линейные и экспоненциальные связи между концентрацией и аналитическим сигналом. Оптимальные области измерения.

Лекция 13

Стадии физико-химического анализа.

Установочные цели анализа. Выбор метода анализатора, схемы и методики применительно к объекту анализа. Критерии выбора: чувствительность, предел обнаружения, селективность, правильность, погрешность, экспрессность, стоимость.  Ограничения при выборе:  агрегатное состояние и масса образца, содержание в нем целевого компонента и  требуемая точность анализа.

Пробоотбор. Правила отбора неоднородных проб. Представительность пробы, ее обеспечение в случае гетерогенных объектов, усреднение, сокращение и гомогенизация проб.  Необходимая и минимальная масса пробы. Погрешности анализа, связанные с отбором.

Подготовка пробы к анализу. Требования различных физико-химических методов к пробоподготовке, химическим формам и матрице.

Лекция 14

Спектральные методы анализа.

        Классификация спектральных методов. Их особенности: низкие пределы обнаружения, экспрессивность, селективность.

       Взаимодействие электромагнитного излучения с веществом. Адсорбция и эмиссия квантов излучения как средство получения аналитического сигнала. Особенности спектров свободных атомов, молекул, комплексных соединений в растворах.