Metoda za poređenje optičkih gustoća standardnih i test mrlja
rješenja
Da biste odredili koncentraciju tvari, uzmite dio ispitne otopine, pripremite obojenu otopinu od nje za fotometriju i izmjerite njenu optičku gustoću. Zatim se na isti način pripremaju dvije ili tri standardno obojene otopine analita poznate koncentracije i mjere njihove optičke gustoće pri istoj debljini sloja (u istim kivetama).
Optičke gustine upoređenih rješenja bit će jednake:
za testno rešenje
za standardno rešenje
Dijelimo jedan izraz drugim, dobijamo:
Jer 1 X = l ST, E l= const, dakle
Metoda poređenja se koristi za pojedinačna određivanja.
Metoda stepenovanog grafa
Da biste odredili sadržaj supstance metodom kalibracionog grafa, pripremite seriju od 5-8 standardnih rastvora različitih koncentracija (najmanje 3 paralelna rastvora za svaku tačku).
Prilikom odabira raspona koncentracija standardnih otopina koriste se sljedeći principi:
Mora pokrivati područje moguće promjene koncentracije ispitne otopine, poželjno je da optička gustina ispitne otopine odgovara približno sredini kalibracijske krivulje;
Poželjno je da se u ovom opsegu koncentracije pri odabranoj debljini kivete I i analitička talasna dužina l ispoštovan je osnovni zakon apsorpcije svjetlosti, odnosno raspored D= /(C) je bio linearan;
Radni opseg D, koji odgovara rasponu standardnih rješenja, treba osigurati maksimalnu ponovljivost rezultata mjerenja.
Pod kombinacijom gore navedenih uslova mjere se optičke gustine standardnih rastvora u odnosu na rastvarač i crta se grafik zavisnosti D = /(C).
Rezultirajuća kriva naziva se kalibracijska kriva (kalibracijski graf).
Odredivši optičku gustoću otopine D x, pronađite njene vrijednosti na osi ordinate, a zatim na osi apscise - odgovarajuću vrijednost koncentracije C x. Ova metoda se koristi prilikom izvođenja serijskih fotometrijskih analiza.
Aditivna metoda
Aditivna metoda je varijacija metode poređenja. Određivanje koncentracije otopine ovom metodom zasniva se na usporedbi optičke gustoće ispitne otopine i iste otopine uz dodatak poznate količine tvari koja se utvrđuje. Metoda aditiva se obično koristi za pojednostavljenje rada, eliminaciju ometajućeg uticaja stranih nečistoća, au nekim slučajevima i za procjenu ispravnosti metode fotometrijskog određivanja. Metoda aditiva zahtijeva obavezno poštivanje osnovnog zakona apsorpcije svjetlosti.
Nepoznata koncentracija se nalazi proračunskim ili grafičkim metodama.
U skladu sa osnovnim zakonom apsorpcije svjetlosti i konstantnom debljinom sloja, omjer optičkih ravnina ispitne otopine i ispitne otopine s dodatkom bit će jednak omjeru njihovih koncentracija:
Gdje Dx- optička gustina ispitnog rastvora;
D x + a- optička gustina ispitnog rastvora sa dodatkom;
C x- nepoznata koncentracija ispitivane supstance u ispitivanoj obojenoj otopini;
S a- koncentracija aditiva u ispitivanoj otopini.
Za pripremu 1 tone mješavine cementa i pijeska potrebno je odrediti količinu suhe tvari i potrebnu količinu radne otopine aditiva ShchSPK.
Za proračun je usvojen sljedeći sastav smjese (% mase):
pijesak - 90, cement - 10, voda - 10 (preko 100%), ShchSPK (% mase cementa na bazi suhe tvari). Sadržaj vlage u pijesku je 3%.
Za usvojeni sastav, za pripremu 1 t (1000 kg) mješavine potrebno je 1000·0,1 = 100 kg (l) vode. Punilo (pijesak) sadrži 1000·0,9·0,03 = 27 litara vode.
Potrebna količina vode (uzimajući u obzir njen sadržaj u punilu) je: 100 - 27 = 73 l.
Količina bezvodnog aditiva ShchSPK za pripremu 1 tone mješavine sa sadržajem 10% (100 kg) cementa u 1 toni mješavine bit će: 100·0,020 = 2 kg.
Zbog činjenice da se aditiv ShchSPK isporučuje u obliku otopine koncentracije 20 - 45%, potrebno je odrediti sadržaj suhe tvari u njemu. Uzimamo da je jednak 30%. Dakle, 1 kg otopine 30% koncentracije sadrži 0,3 kg bezvodnog aditiva i 0,7 l vode.
Određujemo potrebnu količinu otopine ShchSPK 30% koncentracije za pripremu 1 tone smjese:
Količina vode sadržana u 6,6 kg koncentrovanog rastvora aditiva je: 6,6 - 2 = 4,6 litara.
Tako je za pripremu 1 tone mješavine potrebno 6,6 kg aditiva koncentracije 30% i 68,4 litara vode za razrjeđivanje.
U zavisnosti od potrebe i kapaciteta miksera, priprema se radni rastvor potrebne zapremine, koji se definiše kao umnožak utroška rastvora aditiva i vode (po 1 toni mešavine), produktivnosti ove mešalice i vreme rada (u satima). Na primjer, sa kapacitetom postrojenja za miješanje od 100 t/h za jednu smjenu (8 sati), potrebno je pripremiti sljedeći radni rastvor: 0,0066 100 8 = 5,28 (t) 30% rastvora ShSPK i 0,684 100 8 = 54,72 (t) vode za razrjeđivanje.
Otopina 30% koncentracije ShchSPK se sipa u vodu i dobro promiješa. Pripremljeni radni rastvor se može ubaciti u mikser pomoću dozatora za vodu.
Dodatak 27
TERENSKE METODE KONTROLE KVALITETA TLA I TLA TRETOVANIH CEMENTOM
Određivanje stepena usitnjenosti tla
Stupanj usitnjavanja glinenog tla određuje se prema GOST 12536-79 na prosječnim uzorcima težine 2-3 kg odabranim i prosejanim kroz sito s rupama od 10 i 5 mm. Vlažnost zemljišta ne bi trebalo da prelazi 0,4 vlažnosti zemljišta na granici prinosa W t. Pri većoj vlažnosti, prosečan uzorak zemljišta se prvo drobi i suši na vazduhu.
Preostalo tlo na sitima se izvaga i odredi sadržaj uzorka u masi (%). Sadržaj grudica odgovarajuće veličine P izračunava se pomoću formule
gdje je q 1 - masa uzorka, g;
q je masa ostatka u situ, g.
Određivanje sadržaja vlage u zemljištu i mješavini tla sa vezivom
Sadržaj vlage u zemljištu i mješavini tla sa vezivom određuje se sušenjem prosječnog uzorka (do konstantne težine):
u termostatu na temperaturi od 105 - 110 °C;
upotreba alkohola;
radioizotopni uređaji VPGR-1, UR-70, RVPP-1 u skladu sa zahtjevima GOST 24181-80;
karbidni mjerač vlage VP-2;
merač vlage N.P. sistema Kovalev (određuje se i gustina vlažnog tla i gustina skeleta tla).
Određivanje vlažnosti sušenjem prosječnog uzorka alkoholom
Izvagana količina od 30 - 50 g pjeskovite sitnozrne zemlje ili 100 - 200 g krupnozrnog tla se sipa u porculansku čašu (za potonju se određivanje vrši na česticama sitnijim od 10 mm); uzorak zajedno sa čašom se izvaže, navlaži alkoholom i zapali; zatim se čaša za uzorak ohladi i izmeri. Ova operacija se ponavlja (otprilike 2 - 3 puta) sve dok razlika između narednih vaganja ne pređe 0,1 g. Količina alkohola dodanog prvi put je 50%, drugi put - 40%, treći - 30% težine uzorka tlo.
Vlažnost tla W određuje se formulom
gdje su q 1, q 2 masa vlažnog i osušenog tla, g.
Ukupni sadržaj vlage za sve čestice grubog tla određuje se formulom
W = W 1 (1 - a) + W 2 , (2)
gdje je W 1 sadržaj vlage u zemljištu koje sadrži čestice manje od 10 mm, %;
W 2 - približni sadržaj vlage u zemljištu koje sadrži čestice veće od 10 mm, % (vidi tabelu ovog dodatka).
|
Približna vlažnost W 2,%, kada grubo tlo sadrži čestice veće od 10 mm, frakcije jedne |
||||||||
|
Erupted |
||||||||
|
Sedimentno |
||||||||
|
Miješano |
||||||||
Određivanje vlažnosti karbidnim vlagomjerom VP-2
Unutar uređaja stavlja se uzorak tla ili mješavine pjeskovitog i glinovitog tla mase 30 g ili grubog tla mase 70 g (sadržaj vlage grubog tla se određuje na česticama manjim od 10 mm); U uređaj se sipa mleveni kalcijum karbid. Nakon što ste čvrsto omotali poklopac uređaja, snažno ga protresite da se reagens pomiješa s materijalom. Nakon toga morate provjeriti nepropusnost uređaja, za što unesite zapaljenu šibicu na sve njegove priključke i provjerite da nema bljeskova. Smjesa se pomiješa sa kalcijum karbidom mućkanjem uređaja 2 minute. Očitavanje tlaka na manometru se vrši 5 minuta nakon početka miješanja ako su njegova očitanja manja od 0,3 MPa i nakon 10 minuta ako su očitanja manometra veća od 0,3 MPa. Mjerenje se smatra završenim ako su očitanja manometra stabilna. Sadržaj vlage sitnozrnih tla i ukupni sadržaj vlage za sve frakcije krupnozrnih tla određuju se formulama (1) i (2).
Određivanje prirodne vlažnosti, gustine vlažnog tla i gustine zemljišnog skeleta pomoću N.P. uređaja. Kovaleva
Uređaj (vidi sliku u ovom dodatku) se sastoji od dva glavna dijela: plovka 7 sa cijevi 6 i posude 9. Na cijevi su odštampane četiri skale koje pokazuju gustinu tla. Jedna skala (Vl) se koristi za određivanje gustine vlažnog tla (od 1,20 do 2,20 g/cm 3), ostatak - gustina skeleta černozema (Ch), pjeskovitog (P) i glinastog (G) tla ( od 1,00 do 2,20 g/cm 3).
Uređaj N.P. Kovaleva:
1 - poklopac uređaja; 2 - brave uređaja; 3 - kofer; 4 - uređaj za uzorkovanje sa reznim prstenom; 5 - nož; 6 - cijev sa vagom; 7 - plovak; 8 - brave plovila; 9 - posuda; 10 - kalibracioni uteg (ploče);
11 - gumeno crijevo; 12 - donji poklopac; 13 - plutajuće brave; 14 - rezni prsten (cilindar) sa donjim poklopcem
Pomoćni pribor uređaja uključuje: čelični cilindar za rezanje (rezni prsten) zapremine 200 cm 3, mlaznicu za pritiskanje reznog prstena, nož za rezanje uzorka uzetog prstenom, kovčeg sa poklopcem i brave.
Provjera uređaja. U donjem dijelu plovka 7 ugrađen je prazan rezni prsten 4. Posuda 9 je pričvršćena na plovak pomoću tri brave i uronjena u vodu koja se sipa u kofer 3.
Pravilno izbalansiran uređaj je uronjen u vodu do početka skale “Vl”, tj. očitanja P (Yo) = 1,20 u/cm3. Ako nivo vode odstupa u jednom ili drugom smjeru, uređaj se mora podesiti kalibracijskim utegom (metalnim pločama) koji se nalazi u donjem poklopcu 12 plovka.
Priprema uzorka. Uzorak tla se uzima nosačem tla - reznim prstenom. Da biste to učinili, poravnajte platformu na mjestu ispitivanja i pomoću mlaznice uronite rezni prsten dok se prsten zapremine 200 cm 3 potpuno ne napuni. Kako se rezni cilindar (prsten) uranja, zemlja se uklanja nožem. Nakon punjenja prstena zemljom sa viškom od 3 - 4 mm, on se uklanja, donja i gornja površina se čiste i čiste od nalijepljenog tla.
Napredak. Rad se izvodi u tri koraka: određivanje gustine vlažnog tla na skali “Vl”; utvrditi gustinu skeleta tla prema jednoj od tri skale “H”, “P”, “G” u zavisnosti od vrste tla; izračunajte prirodnu vlažnost.
Određivanje gustine vlažnog tla na skali "Vl".
Rezni prsten sa zemljom se postavlja na donji poklopac plovka, pričvršćujući ga pomoću plovka bravicama. Plovak je uronjen u kofu napunjenu vodom. Na skali na nivou vode u kućištu uzima se očitavanje koje odgovara gustini vlažnog tla P (Yck). Podaci se unose u tabelu.
Određivanje gustine skeleta tla pomoću skala “H”, “P” ili “G”
Uzorak tla iz nosača zemlje (reznog prstena) se u potpunosti prenosi u posudu i puni vodom do 3/4 kapaciteta posude. Tlo se dobro melje u vodi drvenom drškom noža dok se ne dobije homogena suspenzija. Posuda je spojena na plovak (bez nosača zemlje) i uronjena u koferu sa vodom. Voda kroz razmak između plovka i posude ispunit će ostatak prostora posude, a cijeli plovak sa posudom će biti uronjen u vodu do određene razine. Očitavanje uzeto sa jedne od skala (ovisno o vrsti tla) uzima se kao gustina skeleta tla Pck (Yck) i unosi se u tabelu.
Proračun prirodne vlažnosti
Prirodna (prirodna) vlažnost se izračunava na osnovu rezultata ispitivanja pomoću formula:
gdje je P (Yo) gustina vlažnog tla na skali „Vl“, g/cm 3 ;
Pck (Yck) - gustina skeleta tla prema jednoj od skala ("H", "P" ili "G"), g/cm 3 .
Određivanje snage ubrzani način
Za brzo određivanje tlačne čvrstoće uzoraka iz mješavina koje sadrže čestice manje od 5 mm, uzorci težine oko 2 kg uzimaju se sa svakih 250 m 3 smjese. Uzorci se stavljaju u posudu sa čvrstim poklopcem kako bi se održala vlaga i dostavljaju u laboratorij najkasnije 1,5 sat kasnije.
Tri uzorka dimenzija 5 x 5 cm pripremaju se iz smjese pomoću standardnog uređaja za sabijanje ili pritiskom i ubacuju se u hermetički zatvorene metalne kalupe. Obrasci sa uzorcima stavljaju se u termostat i drže 5 sati na temperaturi od 105 - 110°C, nakon čega se vade iz termostata i drže 1 sat na sobnoj temperaturi. Ostarjeli uzorci se vade iz kalupa i utvrđuje se tlačna čvrstoća (bez zasićenja vodom) prema metodi App. 14.
Rezultat određivanja se množi sa faktorom 0,8 i dobije se čvrstoća koja odgovara čvrstoći uzoraka nakon 7 dana stvrdnjavanja u vlažnim uslovima i testiranja u stanju zasićenom vodom.
Kvalitet smjese utvrđuje se poređenjem vrijednosti tlačne čvrstoće uzoraka utvrđenih ubrzanom metodom i 7 dana starih laboratorijskih uzoraka iz referentne smjese. U tom slučaju, snaga referentnih uzoraka mora biti najmanje 60% standardne. Odstupanja u pokazateljima čvrstoće proizvodnih i laboratorijskih uzoraka ne bi trebalo da prelaze pri pripremi smeša:
u postrojenjima za miješanje kamenoloma +/- 8%;
mašina za mešanje tla sa jednim prolazom +/- 15%;
puteva +/- 25%.
Za mješavine tla koje sadrže čestice veće od 5 mm, tlačna čvrstoća se određuje na uzorcima zasićenim vodom nakon 7 dana stvrdnjavanja u vlažnim uvjetima i uspoređuje se s tlačnom čvrstoćom referentnih uzoraka. Kvalitet smjese se ocjenjuje slično kao i mješavine napravljene od tla koje sadrži čestice manje od 5 mm.
Dodatak 28
KONTROLA UPUTSTVA ZA SIGURNOST
1. Lokacija (radno mjesto)
2. Prezime, inicijali
3. Kojoj vrsti rada je namijenjen?
4. Prezime, inicijali predradnika (mehaničara)
Uvodni trening
Uvodna obuka o bezbjednosti u odnosu na struku
Provedeno ___________
Potpis osobe koja vodi sigurnosni brifing
____________ " " _________ 19__
Obuka na poslu
Uputa o bezbjednosti na radnom mjestu ___________________
(naziv radnog mjesta)
radnici druže ___________________ primljena i asimilirana.
Potpis radnika
Potpis majstora (mehaničara)
Dozvola
Druže _____________________ dozvoljeno da radi samostalno
___________________________________________________________________________
(naziv radnog mjesta)
kao ________________________________________________________________
" " ___________ 19__ godine
Šef odseka (predradnik) ________________________________
Odredite analitički signal uzorka ( y x) i signal istog uzorka uz dodatak nekog aditiva utvrđene komponente poznatog sadržaja ( y x + vanj), tada je nepoznata koncentracija komponente koja se utvrđuje:
gdje su V add, V uzorak zapremine aditiva i uzorka, respektivno.
Drugi cilj analitičke hemije je smanjenje granice detekcije. To je zbog stalno rastućih zahtjeva za čistoćom materijala koji se koriste u svemirskoj i vojnoj industriji.
Ispod granica detekcije razumjeti minimalnu koncentraciju tvari koja se može odrediti odabranom metodom sa određenom prihvatljivom greškom. Vrlo često, analitički hemičari koriste taj termin « osjetljivost» , koji karakterizira promjenu analitičkog signala s promjenom koncentracije komponente koja se utvrđuje, tj. iznad granice detekcije metoda je osjetljiva na komponentu koja se utvrđuje, ispod granice detekcije je neosjetljiva,
Postoji neki načine povećanje osjetljivosti reakcija , Na primjer:
1) koncentracija (povećanje signala uzorka):
2) povećanje čistoće reagensa (smanjenje pozadinskog signala).
Osjetljivost reakcije je smanjena sljedeći faktori:
1) grejanje. Po pravilu, to dovodi do povećanja rastvorljivosti, a samim tim i do smanjenja veličine analitičkog signala;
2) višak reagensa. Može dovesti do stvaranja nusproizvoda, na primjer:
Hg 2+ + 2 I - ® HgI 2 ¯ (crveni talog);
HgI 2 + 2 I - ® 2- (bezbojni rastvor);
3) nesklad između kiselosti sredine. Može dovesti do nedostatka analitičkog odgovora. Dakle, reakcije oksidacije halogenida s kalijevim permanganatom u kiselim sredinama značajno zavise od pH okoline (tabela 5.1);
4) ometajuće komponente. Može dovesti do stvaranja nusproizvoda.
Tabela 5.1
Optimalna kiselost medijuma tokom oksidacije halogenida kalijum permanganatom
|
Reakcija oksidacije |
Optimalna kiselost sredine |
|
2 I - ® I 2 + 2 e |
|
|
2 Br - ® Br 2 + 2 e |
|
|
2 Cl - ® Cl 2 + 2 e |
Prva tri faktora koji smanjuju osjetljivost reakcije mogu se riješiti pažljivim izvođenjem analitičkih postupaka.
Utjecaj stranih (interferirajućih) iona suzbija se upotrebom kompleksnih tvari, oksidacijskih sredstava ili redukcijskih sredstava. Ove supstance se nazivaju maskirnim agensima, a sam postupak se naziva maskiranje interferirajućih jona.
Dakle, kod detekcije Co(II) reakcijom s kalij-tiocijanatom, analitički signal je pojava plave boje otopine zbog stvaranja tetrarodankoboltat(II) jona:
Co 2+ + 4 SCN - = 2- (plavi rastvor).
Ako su ioni Fe(III) prisutni u otopini, otopina će poprimiti krvavo crvenu boju, jer je konstanta stabilnosti kompleksa 3- mnogo veća od konstante stabilnosti kobalt(II) tiocijanatnog kompleksa:
Fe 3+ + 6 SCN - = 3- (tamnocrveni rastvor).
One. prisutni ioni gvožđa(III) interferiraju sa jonima kobalta(II). Dakle, da bi se odredio Co(II), potrebno je prvo (prije dodavanja otopine KSCN) maskirati Fe(III). Na primjer, "vežu" ione željeza(III) u kompleks koji je stabilniji od 3-. Dakle, kompleksi 3-, 3-, 3- su stabilniji u odnosu na 3-. Stoga se rastvori KF, K 2 HPO 4 ili (NH 4) 2 C 2 O 4 mogu koristiti kao maskirna sredstva.
Metoda standarda (standardna rješenja)
Koristeći jedinstvenu standardnu metodu, prvo se mjeri veličina analitičkog signala (na ST) za rastvor sa poznatom koncentracijom supstance (Cst). Tada se mjeri veličina analitičkog signala (y x) za otopinu s nepoznatom koncentracijom tvari (C x). Obračun se vrši prema formuli
C x = C st ×y x / y ST (2.6)
Ova metoda proračuna se može koristiti ako je ovisnost analitičkog signala o koncentraciji opisana jednadžbom koja ne sadrži slobodni član, tj. jednačina (2.2). Osim toga, koncentracija tvari u standardnoj otopini mora biti takva da vrijednosti analitičkih signala dobivenih korištenjem standardne otopine i otopine s nepoznatom koncentracijom tvari budu što bliže jedna drugoj.
Neka su optička gustoća i koncentracija određene supstance povezane jednačinom A = 0,200C + 0,100. U odabranom standardnom rastvoru koncentracija supstance je 5,00 μg/ml, a optička gustina ovog rastvora je 1,100. Otopina nepoznate koncentracije ima optičku gustoću od 0,300. Kada se izračuna metodom kalibracione krive, nepoznata koncentracija tvari bit će jednaka 1,00 μg/ml, a kada se izračuna pomoću jedne standardne otopine, iznosit će 1,36 μg/ml. To ukazuje da je koncentracija tvari u standardnoj otopini odabrana pogrešno. Za određivanje koncentracije potrebno je uzeti standardnu otopinu čija je optička gustoća blizu 0,3.
Ako je ovisnost analitičkog signala o koncentraciji tvari opisana jednadžbom (2.1), onda je poželjno koristiti ne metodu jednog standarda, već metodu dva standarda (metoda graničnih otopina). Ovom metodom mjere se vrijednosti analitičkih signala za standardne otopine s dvije različite koncentracije tvari, od kojih je jedna (C 1) manja od očekivane nepoznate koncentracije (C x), a druga (C 2) je veći. Nepoznata koncentracija se izračunava pomoću formula
Cx = C 2 (y x - y 1) + C 1 (y 2 – y x) / y 2 - y 1
Aditivna metoda se obično koristi u analizi složenih matrica, kada komponente matrice utiču na veličinu analitičkog signala i nemoguće je precizno kopirati sastav matrice uzorka.
Postoji nekoliko varijanti ove metode. Kada se koristi metoda proračuna aditiva, prvo se mjeri analitička vrijednost signala za uzorak s nepoznatom koncentracijom tvari (y x). Zatim se ovom uzorku dodaje određena tačna količina analita (standarda) i ponovo se meri vrednost analitičkog signala (ext). Koncentracija komponente koja se utvrđuje u analiziranom uzorku izračunava se pomoću formule
C x = C to6 y x / y ext – y x (2.8)
Pri upotrebi grafičke metode aditiva uzima se više identičnih porcija (alikvota) analiziranog uzorka, a ni jednom se ne dodaje aditiv, a ostatku se dodaju različite tačne količine komponente koja se utvrđuje. Za svaki alikvot mjeri se veličina analitičkog signala. Zatim se konstruiše graf koji karakteriše linearnu zavisnost veličine primljenog signala o koncentraciji aditiva i ekstrapolira se na presek sa osom apscise. Segment odsečen ovom pravom linijom na osi apscise jednak je nepoznatoj koncentraciji supstance koja se određuje.
Treba napomenuti da formula (2.8) korištena u aditivnoj metodi, kao i razmatrana verzija grafičke metode, ne uzimaju u obzir pozadinski signal, tj. vjeruje se da je zavisnost opisana jednačinom (2.2). Metoda standardnog rješenja i metoda aditiva mogu se koristiti samo ako je funkcija kalibracije linearna.
Učitavanje...