ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕМЕТОДЫ анализА
Лабораторный практикум
Рекомендовано учебно-методическим объединением высших учебных заведений
Минск 2010 УДК 543.2.06(076.5) ББК 24.46я73 Ф50 Рецензенты: кафедра аналитической химии БГУ; (профессор, доктор химических наук А. Л. Гулевич); заведующий лабораторией физико-химических методов исследования Института физико-органической химии НАН Беларуси,
Все права на данное издание защищены. Воспроизведение всей книги или ее части не может быть осуществлено без разрешения учреждения образования «Белорусский государственный технологический университет»
Ф50 Физико-химические методы анализа. Лабораторный практикум: учеб.-метод. пособие по дисциплине «Аналитическая химия и физико-химические методы анализа»для студентов химико-технологических специальностей / Е. В. Радион [и др.]. – Минск: БГТУ, 2010. – 110 с. ISBN
Учебно-методическое пособие содержит 24 лабораторных работы по 12 темам. Каждая тема посвящена изучению отдельного физико-химического метода анализа или метода разделения и концентрирования. Многие темы включают многоуровневые лабораторные работы – от типовых до более сложных, предполагающих применение двух независимых методов анализа, проведение оптимизации измерений, анализ многокомпонентных смесей, микроколичеств веществ, реальных природных и технологических объектов. Отличительной особенностью учебно-методического пособия является автоматизация и компьютеризация предлагаемых лабораторных работ за счет использования современных аналитических приборов и аппаратно-программных комплексов. Большое внимание уделяется современным методам обработки аналитической информации. Пособие предназначено для студентов химико-технологических специальностей. УДК 543.2.06(076.5) ББК 24.46я73
ПРЕДИСЛОВИЕ
Аналитическая химия, являясь фундаментальной наукой, имеет большое практическое значение, поскольку без данных химического анализа о содержании основных и примесных компонентов в сырье, полупродуктах или конечных продуктах производства невозможна правильная организация технологического процесса. В современных условиях развития промышленности, техники и научных исследований происходит постепенное и непрерывное вытеснение классических химических методов анализа инструментальными методами, основанными на физических, физико-химических и биологических явлениях. В учебно-методическом пособии рассмотрены методы, которые нашли наиболее широкое применение в практике работы исследовательских и прикладных лабораторий, ориентированных на решение текущих химико-технологических задач: кондуктометрическое и потенциометрическое титрование, ионометрия, инверсионная вольтамперометрия, фотоколориметрия, турбидиметрия, нефелометрия, эмиссионная фотометрия пламени, газожидкостная хроматография, ионный обмен и экстракция как методы разделения и концентрирования. С целью развития творческих способностей и активизации познавательной деятельности студентов лабораторные работы данного издания являются вариативными и многоуровневыми. Первый уровень подразумевает усвоение студентами теоретического материала по конкретной теме и способствует формированию умений и навыков проведения экспериментальной работы. Более сложные лабораторные работы, требующие привлечения нескольких независимых методов анализа или предварительного разделения и концентрирования, предлагаются на втором уровне. Третий уровень включает лабораторные работы исследовательского характера, например работы по анализу реальных объектов. Их успешное выполнение предполагает глубокое, осмысленное обобщение студентами всего пройденного материала. Такой методический подход к обучению, на наш взгляд, будет способствовать глубокому усвоению студентами теоретических основ дисциплины «Аналитическая химия и физико-химические методы анализа», а также осмысленному и успешному приобретению умений и навыков экспериментальной работы, что в дальнейшем облегчит изучение специальных дисциплин химико-технологического профиля. Отличительной особенностью современных физико-химических методов анализа является привлечение последних достижений информатики и электроники. Поэтому в настоящее учебно-методическое пособие включены автоматизированные и компьютеризированные лабораторные работы. Автоматизация достигнута за счет использования приборов, оснащенных сервисными механизмами и электронными схемами (автоматические титраторы, приборы с микропроцессорами), а компьютеризация – благодаря оснащению аналитических приборов компьютерами с целью управления и обработки экспериментальных данных. Для проведения математической и графической обработки результатов анализа студентам предлагается использовать специальное программное обеспечение на основе Microsoft Excel, позволяющее автоматизировать рутинные вычисления. Пособие подготовлено коллективом преподавателей кафедры аналитической химии. Оно обобщает многолетний опыт коллектива, скорректированный на базе новых тенденций в методике преподавания и успехов аналитического приборостроения. В разработке, подготовке и описании лабораторных работ принимали участие преподаватели кафедры: А. Е. Соколовский (2.1, 2.4, 4, 5.1, 5.2, 6.1, 6.3), Е. В. Радион (1.2, 1.3, 2.1, 2.2, 2.3, 4, 6.1, 6.2, 6.3, 7.1, 7.2, 8.1, 9.1, 10.1), Н. А. Коваленко (2.2, 2.4, 5.1, 5.2), Г. Н. Супиченко (5.2, 8.2, 11), Т. Н. Кийко (1.1, 3, 9.1, 10.1, 12), Н. Ф. Шакуро (1.2, 1.3, 2.2, 6.3), И. В. Юрьева (9.2, 10.2). Современное программное обеспечение UniChrom безвозмездно предоставлено организацией-разработчиком ООО «Новые аналитические системы», г. Минск (директор – канд. физ.-мат. наук С. В. Черепица). Оно адаптировано для целей учебного процесса преподавателями кафедры А. Е. Соколовским, А. К. Болвако и студентом Е. Н. Костюком. Документ Microsoft Excel «Практикум по ФХМА» разработан преподавателем А. К. Болвако, а «Электронный рабочий журнал по ФХМА» – преподавателем Т. Н. Кийко.
|
