Оглавление:
Чувствительность аналитических реакций
Аналитическими реакциями, пригодными для качественного анализа, являются реакции, сопровождающиеся каким-нибудь внешним эффектом: выпадением и растворением осадка, выделением газообразных веществ, изменением окраски. Выбирая реакции для химического анализа, руководствуются законом действующих масс и представлениями о химическом равновесии в растворах. Для успешного проведения аналитической реакции необходимо соблюдать ряд тех или иных условий, обеспечивающих получение достоверных результатов. Такими условиями являются pH раствора, температура, маскирование или удаление мешающих ионов. Однако даже при соблюдении всех этих условий аналитическая реакция может не дать положительного эффекта, если недостаточна концентрация обнаруживаемого иона в растворе. С концентрацией обнаруживаемого иона в растворе связано понятие «чувствительность» аналитической реакции.
Чувствительность аналитических реакций характеризуется пределом обнаружения 
и открываемым минимумом m; предельным разбавлением 
минимальным объемом предельно разбавленного раствора 
показателем чувствительности 
Предел обнаружения (г/мл) — минимальная или предельная концентрация; это наименьшая концентрация иона или вещества (далее — компонента) в растворе, при которой он может быть обнаружен с помощью данной аналитической реакции с заданной доверительной вероятностью.
Предел обнаружения m (мкг) — открываемый минимум; это наименьшая масса определяемого компонента, с заданной доверительной вероятностью обнаруживаемая данной аналитической реакцией в минимальном объеме предельно разбавленного раствора.
Предельное разбавление, 
(мл/г) — максимальный объем раствора, в котором обнаруживается 1 г компонента с помощью данной реакции.
Минимальный объем предельно разбавленного раствора, 
(мл) — наименьший объем анализируемого раствора, необходимый для обнаружения компонента в данной аналитической реакции.
Эти характеристики чувствительности связаны между собой соотношением:
В качественном анализе обычно используют реакции с 
от 
до 
г/мл. Открываемый минимум ионов изменяется от — 10 мкг в реакциях осаждения до — 0,2 мкг в реакциях образования окрашенных комплексных соединений. Иногда для m пользуются обозначением 
(1 гамма), равным 1 мкг.
Показатель чувствительности, 
, аналитической реакции равен:
В количественном химическом анализе показателем чувствительности является нижняя граница определяемых содержаний 
, являющаяся метрологической характеристикой конкретной методики.
Пример 1.6.
Предельное разбавление ионов 
при обнаружении микрокристаллоскопической реакцией равно 150000 мл/г, исследуемого раствора составляет 0,06 мл. Вычислить открываемый минимум.
Решение:
По формуле (1.1) находим:
Пример 1.7.
Для обнаружения ионов меди действием раствора аммиака равен 0,05 мл, открываемый минимум этой реакции 0,2 мкг. Определить предельную концентрацию ионов меди в растворе.
Решение:
С учетом формулы (1.1) рассчитываем :
Пример 1.8.
Предельно допустимая концентрация (ПДК) иона аммония в питьевой воде 2,0 мг/л. Предел обнаружения его по реакции с реактивом Несслера составляет 0,002 мкг. Проверьте расчетами возможность обнаружения иона аммония в 1,0 мл воды при содержании, равном ПДК.
Решение:
Рассчитаем минимальную концентрацию иона аммония в растворе, при которой реакция с реактивом Несслера дает положительный эффект:
Сравнивая полученное значение с величиной ПДК, составляющей 2,0 мг/л или 
г/мл, можно видеть, что ион аммония легко может быть обнаружен, поскольку чувствительность данной реакции высокая: значительно ниже ПДК.
Пример 1.9.
Катионы серебра 
можно обнаружить реакцией с хромат — ионами 
по образованию кирпично-красного осадка 
при минимальном объеме 0,02 мл в водном растворе нитрата серебра с молярной концентрацией 
равной 0,0004 моль/л. Определите для иона открываемый минимум, предельное разбавление и показатель чувствительности в данной аналитической реакции.
Решение:
Найдем иона , зная :
Вычислим показатель чувствительности:
Используя формулу (1.1), найдем 
и :
Эти примеры взяты со страницы примеров решения задач по аналитической химии:
Решение задач по аналитической химии
Возможны вам будут полезны эти страницы:
