Жидкостей Анализаторы

Приборы, измеряющие содержание (концентрацию) одного или неск. Компонентов в жидких средах. Ж. А. Часто называют также приборы для определения св-в жидкостей (вискозиметры, плотномеры и др.). Различают Ж. А. Лабораторные и промышленные (для контроля хим.-технол. Процессов), стационарные, передвижные и переносные, непрерывного и циклич. Действия и т. Д. Метрологич. Надежность Ж. А. Обеспечивается комплексом проверок при их изготовлении и эксплуатации, базирующемся на использовании образцовых ср-в - исходных в-в и ср-в их аттестации, стандартных образцов и ср-в их приготовления, а также градуировочно-поверочных смесей высшей точности и образцовых приборов с повыш. Точностными характеристиками (см. Также Метрология химического анализа).

Лабораторные Ж. А. Отличаются от промышленных универсальностью, т. Е. Возможностью решения большого числа аналит. Задач. В каждом конкретном случае определение состава жидкостей лаб. Приборами осуществляется с использованием соответствующих методик анализа и индивидуальных градуировок. При исследовании сложных смесей на основе комбинир. Методов анализа часто используют сочетания разных приборов, различающихся принципом действия (напр., хромато-масс-спектрометры). Совр. Ж. А., как правило, автоматизированы, имеют микрокомпьютерные управление и обработку результатов измерений, снабжены разл. Сервисными устройствами (напр., для предварит. Подготовки пробы), расширяющими область применения и эксплуатац. Возможности приборов. Ниже рассмотрены наиб.

Распространенные в химии и смежных областях приборы, к-рые м. Б. Изготовлены как в лаб., так и в пром. Исполнении. Оптические Ж. А. Действие их основано на взаимосвязи параметров (интенсивность, диапазон длин волн) электромагн. Излучения с составом исследуемой жидкости. При прохождении излучения через жидкость его интенсивность ослабляется из-за поглощения (абсорбции), отражения и рассеяния. В дисперсионных Ж. А. Используют излучение одной длины волны, полученное с помощью монохроматоров (призмы, дифракц. Решетки). В недисперсионных приборах используют излучение, спектр к-рого состоит из набора длин волн. Различают Ж. А., работающие в след. Областях спектра электромагн. Излучения. УФ (l <. 0,5 мкм), видимой (l = 0,4-0,72 мкм), ближней и средней ИК (l = 0,72-20 мкм), длинноволновой (l >.

20 мкм). Абсорбционные Ж. А. Предназначены для определения изменения интенсивности излучения, прошедшего через анализируемую жидкость и поглощенного ею. Конструктивно распространены одно- и двулучевые приборы. В последних сравниваются интенсивности световых потоков, прошедших через исследуемую и эталонную жидкости. С помощью этих приборов определяют содержание, напр., в воде полициклич. Ароматич. Углеводородов (предел обнаружения в УФ области спектра 10-3-10-4%), растворенного сахара (0-0,005% в видимой области), воды в метаноле (диапазон 0-0,5% в ИК области). В атомно-абсорбционных Ж. А. Измеряют изменение оптич. Плотности атомного пара при поглощении атомами определяемого элемента светового излучения в диапазоне 0,3-0,8 мкм.

Область применения. Элементный анализ разных в-в, биол. Жидкостей, электролитов, прир. И сточных вод и т. Д. Число определяемых элементов достигает почти 70, предел обнаружения 10-4-10-8% (см. Также Атомно-абсорбционный анализ). В атомно-эмиссионных Ж. А. Элементный состав жидкостей устанавливают по атомным спектрам испускания. Число определяемых элементов превышает 40, предел обнаружения 10-4-10-6% (см. Также Спектральный анализ). Люминесцентные Ж. А. Служат для измерения интенсивности свечения (спектральных линий) жидкости, обусловленного воздействием света (фотолюминесценция) и хим. Р-ций (хемилюминесценция). С помощью этих приборов определяют разл. Элементы в р-рах, напр. РЗЭ (предел обнаружения 10-3-10-7 М), а также содержание в воде, напр., О 3 (1 мг/л), полициклич.

Ароматич. Углеводородов (10-8-10-9%), хлорсодержащих ароматич. Соед. И пестицидов (10-5-10-6%) и др. (см. Также Люминесцентный анализ). Действие флуоресцентных Ж. А. Основано на измерении интенсивности и времени жизни флуоресценции жидкости или ее компонентов. Рабочий диапазон длин волн обычно 0,2-1,2 мкм. Разновидность этих приборов - атомно-флуоресцентные, в к-рых мерой концентрации служит интенсивность флуоресцентного излучения атомов определяемого элемента, предварительно возбужденных светом (напр., в видимой области спектра). Преимуществ. Область применения - элементный анализ смазочных масел. Контроль качества пищ. Продуктов. Биохим., микробиол., цитологич., иммунохим. И геохим. Исследования. Число определяемых элементов - св.

60, предел обнаружения 10-8-10-9% (см. Также Атомно-флуоресцентный анализ). В рефрактометрических Ж. А. Измеряют показатель преломления (коэф. Рефракции) жидкости в видимой области спектра. Области применения. Анализ многокомпонентных смесей (напр., определение концентрации соли в морской воде. Предел обнаружения до 5.10-5 мг/мл). Контроль качества пром. Продукции (напр., измерение жирности молока и сливочного масла в пищ. Произ-вах) и др. Действие поляризационных Ж. А. Основано на измерении угла вращения плоскости поляризации монохроматич. Света, прошедшего через р-ры оптически активных в-в. Области применения. Сахариметрия (напр., определение глюкозы), анализ масел (напр., эфирных), к-т (напр., винной), водных р-ров спиртов (напр., борнеола).

Предел обнаружения 2.10-4% (см. Также Хироптические методы). Работа магнитооптических Ж. А. Основана на изменении оптич. Св-в жидкости под действием магн. Поля, т. Е. На использовании т. Наз. Магнитооптич. Эффектов. К ним относятся вращение плоскости поляризации света (эффект Фарадея), термомагнитооптический (эффект Фарадея при повыш. Т-ре), возникновение двойного лучепреломления (эффект Коттона - Мутона) и др. Распространенная область применения - определение концентраций бензола и его гомологов в технол. Жидкостях. Электрохимические Ж. А. Объединяют группу приборов, в к-рых значения выходных сигналов (эдс, сила тока и др.), пропорциональных концентрациям контролируемых компонентов, определяются электрохим. Явлениями. Последние происходят в электродных системах, погруженных в жидкости.

Каждая система включает два и более электродов, электролит и внеш. Элeктрич. Цепь. Действие кондуктометрических Ж. А. Основано на измерении электрич. Проводимости электролитов. Области применения. Определение концентраций к-т, солей и оснований, минер. В-в, растворенных, напр., в сахарном соке. Контроль состава воды для питания энергетич. Установок и т. Д. Предел обнаружения 10-4 М (см. Также Кондуктометрия). К этим приборам близки диэлькометрические, с помощью к-рых регистрируют зависимость диэлектрич. Проницаемости от состава жидкости. Эффективная область использования -анализ воды и орг. В-в (см. Также Диэлькометрия). Действие потенциометрических Ж. А. Основано на определении зависимости между равновесным электродным потенциалом (эдс системы) и термодинамич.

Активностью определяемого иона. Области применения. Измерение рН р-ров, анализ нефти, сточных вод (определение содержания Сl2 и др.), аминокислот в белках (напр., L-глутаминовой к-ты с пределом обнаружения 5.10-4 М) и т. Д. (см. Также Потенциометрия). Вольтамперометрические Ж. А. Предназначены для определения зависимости силы тока от напряжения поляризации при электролизе р-ров или расплавов. Область применения - определение в широком диапазоне концентраций разл. В-в, напр., фенолосодержащих стабилизаторов в полимерах (предел обнаружения 5.10-7 М). Разновидность вольтамперометрических Ж. А. - полярографические, используемые, напр., для количеств. Определения микроэлементов, NaClO и Н 2 О 2 в отбеливающих р-рах, при исследовании белков, аминокислот, нуклеиновых к-т, ферментов и т.

Д. Предел обнаружения 10-8-10-9 М (см. Также Вольтамперометрия). В кулонометрических Ж. А. Измеряют кол-во электричества, израсходованного при электролизе. Область применения ограничена в осн. Микроэлементным анализом, а также анализом углеводородов и др. Предел обнаружения 10-8-10-9 М (см. Также Кулонометрия). Тепловые Ж. А. Действие их основано на зависимости состава жидкости от изменения ее тепловых св-в или протекающих в ней тепловых явлений. С помощью термохимических (калориметрических) Ж. А. Измеряют тепловой эффект хим. Р-ции, одним из реагентов к-рой является определяемый компонент. Эти приборы применяют, напр., для количеств. Анализа к-т (НСl, HF, HNO3, H2SO4) и оснований (NaOH, КОН). В основе работы термогравиметрических Ж.

А. - изменение массы пробы жидкости при нагр. Ее с постоянной скоростью, термокондуктометрических - определение теплопроводности жидкости, дистилляционных - измерение ее т-ры или степени перегонки. Используют для определения мол. Массы орг. В-в, при исследованиях иммунохим. Р-ций, измерения осмотич. Давления р-ров и др. Диапазоны измерений 0-100% (см. Также, напр., Калориметрия, Термогравиметрия). Хроматографические Ж. А. Действие их основано на разл. Сорбционной способности компонентов, входящих в состав анализируемой жидкости. Последняя фракционируется в этих приборах, и затем разделенные компоненты детектируются посредством оптич., электро- и термохим. И др. Методов. Области применения. Анализ белков, антибиотиков, витаминов, углеводородов, спиртов, нуклеиновых к-т, нефти.

Определение содержания металлов в жидких средах, бензола и толуола в сточных водах и т. Д. (см. Также, напр., Жидкостная хроматография, Тонкослойная хроматография, Эксклюзионная хроматография). Магнитные Ж. А. Действие их основано на измерении электромагн. Энергии при ее резонансном поглощении атомами и молекулами анализируемой жидкости, обладающей магн. Св-вами (напр., магн. Проницаемостью). Наиб. Распространены магнитно-резонансные Ж. А. -ЭПР- и ЯМР-приборы. Область их применения ограничена анализом спиртов, к-т и своб. Радикалов с пределом обнаружения 10-8 моль (см. Также Электронный парамагнитный резонанс, Ядерный магнитный резонанс). Радиоизотопные Ж. А. Действие их основано преим. На измерении интенсивности поглощения или испускания (ф-ция состава) ионизирующего излучения радиоактивным изотопом компонента анализируемой жидкости.

Области применения. Биохимия, медицина и др. Пределы обнаружения от 0,1-1 до 10-15% (см. Также, напр., Мёссбауэровская спектроскопия, Рентгенорадиометрический анализ). Macс-спектрометрические Ж. А. Действие их основано на разделении ионов по их массам в магн. Или электрич. Полях. Предназначены для качеств. Либо количеств. Анализа состава жидких сред. Области применения. Анализ галоген-и серосодержащих соед., углеводородов, спиртов, альдегидов, кетонов, эфиров и др. Предел обнаружения 10-4% (см. Также Масс-спектрометрия). Лит. Андреев В. С., Попечителев Е. П., Лабораторные приборы для исследования жидких сред. Л., 1981. Оптические и титрометрические анализаторы жидких сред, под ред. М. А. Карабегова, М., 1983. А. И. Шapнonoльский. .