I don’t want to
know the answers, I don’t need to understand
2011. sügis
KEEMILISE ANALÜÜSI ÜLDKÜSIMUSED
1. Analüüsiobjekt, proov , analüüt, maatriks . Tooge näiteid.
Analüüsiobjekt on objekt, mille keemilist koostist me määrata
soovime . Enamasti ei määrata
mitte proovi täielikku koostist, vaid ainult mõnede konkreetsete ainete – analüütide –
sisaldust, nt pestitsiidide sisaldust puuviljades või askorbiinhappe määramine mahlas.
Analüüsiobjektid on enamasti liiga suured, et neid tervenisti analüüsida (nt kui soovime
analüüsida vee kvaliteeti Emajões või suurt
partiid apelsine), seetõttu võetakse
analüüsiobjektist proov. Prooviks nimetatakse analüüsiobjekti seda osa, mida kasutatakse
analüüsil, nt võetud pudelitäis vett või partiist välja valitud kolm apelsini. Analüüt on aine,
mille sisaldust analüüsiobjektis määratakse, nt tiabendasool puuvilja puhul või vask
metallisulamis. Analüüt võib olla nii element (nt
joogivee kaaliumisisaldus),
ioon (
juurvilja nitraadisisaldus),
molekul (askorbiinhape puuviljas, benseen
bensiinis ), ainete kogum (nt
leiva kiudainesisaldus). Samas ka nt
kroomi võib määrata erinevalt, kas kroomi üldsisaldust
vees, kroom IV sisaldust vees või kromaatiooni CrO 2-
4 sisaldust vees. Cr(IV) esineb vees
peamiselt kahe ioonina: kromaatioon CrO 2-
4 neutraalses ja aluselises keskkonnas,
dikromaatioon Cr
2-
2O7 happelises keskkonnas. Võimalik on määrata ka nt ainult lahustunud
analüüdiosa. Maatriks on proovi see osa, mis ei ole analüüt. Seega proov = maatriks +
analüüt. Eristatakse
kvalitatiivset analüüsi (millised ained on uuritavas objektis) ja
kvantitatiivset analüüsi (kui palju mingeid aineid sisaldab uuritav objekt).
NT:
Joogivesi analüüsipbjektiks, prooviks mingi osa sellest, analüüdiks Cr6+ ja
maatriksiks kõik muu. Analüüsiobjektiks kast apelsine, prooviks valitakse mingi osa neist, analüüdiks
tieabendasool ja maatriks kõik muu.
2. Tüüpiline keemilise analüüsi käik. Selgitage näite varal .
Meetodi/metoodika valimine > metoodika
valideerimine > proovi võtmine > proovi jagamine
identseteks alamproovideks > proovi ettevalmistamine (nt mineraliseerimine,
ekstraheerimine) ja lahuse valmistamine > segajate mõju elimineerimine (eraldamine,
maskeerimine,
modifitseerimine ) > kalibreerimisproovide/ -lahuste valmistamine >
analüüsiaparatuuri
kalibreerimine > füüsikaliste või keemiliste suuruste mõõtmine >
arvutused ja tulemuse usaldusväärsuse (määramatuse) hindamine.
3. Analüüsimeetodi ja analüüsimetoodika selektiivsus. Tooge näiteid selektiivsusest ja
segavatest mõjudest.
Keemilise mõõtmise üheks võtmeküsimuseks on selektiivsus, oluline on tagada, et
mõõdetakse just analüüdi sisaldust ja mitte mõnd teist ainet. Tuleb teha kindlaks, et
I don’t want to know the answers, I don’t need to understand
analüütiline
signaal on põhjustatud just analüüdist, ei ole põhjustatud
mingite teiste ainete
poolt ja et teised proovis sisalduvad ained ei avalda signaali tugevusele mõju.
Selektiivsus iseloomustab, mil määral saab metoodikaga määrata analüüti ilma, et teised
ained segaksid.
Spetsiifilisuse all mõeldakse 100%-list selektiivsust. Meetodid on väga harva
spetsiifilised , metoodikad võivad
kitsas rakendusalas seda olla. Proovi komponente, mis
segavad analüüdi määramist, nimetatakse segajateks.
Segaja võib toimida kahel moel: kas
käituda nagu analüüt ja tugevdada analüütilist signaali (saadakse kõrgemad tulemused) või
segab metoodika toimimist (tulemused võivad olla nii kõrgemad kui madalamad tegelikust).
Tuleb teada, milliseid aineid võib proov oma olemusest ja päritolust tulenevalt
sisaldada . Nt
bensoehappe määramisel bensaldehüüdis happe-alus
tiitrimisega , mis üldjuhul ei ole
bensoehappe suhtes selektiivne,
saavutatakse kõrge selektiivsus, kuna keemilistel põhjustel
bensaldehüüdis muud
happed praktiliselt puuduvad. Nt üldjuhul
tiitrimine on väga
mitteselektiivne, spektrofotomeetrilised meetodid madala/keskmise selektiivsusega,
kromatograafilised meetodid keskmise/kõrge selektiivsusega, LC-HRMS on väga selektiivne.
4. Analüüsimetoodika määramispiir, avastamispiir ja lineaarne ala
Avastamispiir (LoD) on vähim analüüdi sisaldus proovis, mida on võimalik antud
metoodikaga usaldusväärselt
avastada ja identifitseerida. Määramispiir (LoQ) on vähim
analüüsi sisaldus proovis, mida on võimalik kvantitatiivselt määrata. Avastamispiir on oluline
eelkõige madalate sisalduste määramise metoodikatele, nt kui määratakse keelatud või
ebasoovitavaid aineid, nt kemikaale toiduainetes,
saasteaineid mullas,
dopingukontroll .
Lineaarne ala on selline ala analüüdi signaali / kontsentratsiooni graafikul, mis on lineaarne.
Tööala on üldjuhul lineaarsest alast laiem, samuti ei pea analüüdi määramiseks alati
lineaarset funktsiooni kasutama.
5. Analüüsimetoodika saagis, selle määramine
Saagis näitab, milline osa proovis sisalduvast analüüdist saab mõõdetud ehk siis mõõdetud
analüüdisisalduse ja tegeliku sisalduse suhe. Metoodika saagis iseloomustab metoodika
võimet määrata kogu proovis sisalduv analüüt, saagist väljendatakse enamasti protsentides.
Saagise määramiseks on kolm peamist võtet: 1. Kasutada rikastatud proovi (lisamismeetod)
2. Kasutada referentsmaterjale 3. Kasutada võrdluseks tulemust, mis on saadud teisel
põhimõttel töötava meetodi abil. Saagis võib olenevalt analüüdi sisaldusest kõvasti
varieeruda.
6. Analüüsimeetod ja analüüsimetoodika. Selgitage erinevust, tooge näiteid?
Analüüsimeetod on põhimõtteline menetlus teatud liiki objektides teatud analüüdi sisalduse
määramiseks, nt
EDTA -tiitrimine. Analüüsimetoodika on
detailne eeskiri mingi analüüsi
läbiviimiseks, nt tsingi määramine vase-tsingi sulamis EDTA-tiitrimisega; metoodiks
detailsuse aste võib minna koguni nt anuma kuju ja väga täpsete ainekogusteni.
Analüüsimeetodid jagatakse keemilisteks (tiitrimeetria, gravimeetria, ...), füüsiko-
keemilisteks (elektrokeemilised, kromatograafilised), füüsikalisteks (
spektromeetria ).
Analüüsimetoodika
rakendusala määratleb, milliseid analüüte, millistes maatriksites ja
millistes sisalduse vahemikes on võimalik antud metoodika abil määrata. Olenevalt
maatriksist võib sama analüüdi määramiseks olla vajalik erinevate metoodikate rakendamine,
nt bensoehappe määramine limonaadis
HPLC (high-performance
liquid chromatography) on
tehtav lihtsalt proovi lahjendades, bensoehappe määramiseks majoneesis on vajalik proovi
keerukas ettevalmistamine. Meetodi/ metoodika karakteristikud: selektiivsus, täpsus, õigsus,
avastamispiir, määramispiir,
lineaarsus , kapriissus, kiirus, vajalik proovi suurus.
Metoodika täpsuse all võib mõelda summaarset täpsust või kordustäpsust. Tõesus on
metoodika omadus anda tõelisele väärtusele lähedasi tulemusi. Metoodika tõesust
iseloomustab süstemaatiline viga. Kogu viga koosneb süstemaatilisest ja juhuslikust veast.
Kordustäpsust väljendatakse tihti standardhälbe kaudu. Referentsmaterjalid, laboritevahelised
võrdlusmõõtmised. Tundlikkust väljendatakse tihti kalibreerimisgraafiku tõusu abil.
I don’t want to know the answers, I don’t need to understand
Kapriissus iseloomustab metoodika tundlikkust metoodika parameetrite väikeste muutuste
suhtes. Robustsus väljendab kapriissust, ainult teisest
suunast vaadatuna.
7. Analüüsimetoodika vastavus analüüsi eesmärgile. Tooge näiteid.
Eesmärgile vastavuse hindamisel tuleb arvestada saadud tulemuse, veahinnangu,
avastamispiiri, korduvuse, tõususega. Valideerimine on protsess, mille käigus selgitatakse
välja, kas metoodika vastab eesmärgile, st kas ta kõlbab analüüsiks, mille jaoks teda
rakendada soovitakse. Valideerimise olulisemateks vahenditeks on referentsmaterjalid,
laboritevahelised võrdlusmõõtmised.
8. Ainete kontsentratsioonid lahustes. Kontsentratsioonide väljendusviisid.
Kontsentratsioon iseloomustab analüüdi sisaldust proovis. Väljendamine tavapärasel viisil:
molaarselt (mol/l), massiprotsent, moolmurd,
molaalsus (mol/kg), mass massi kohta.
Normaalseks kontsentratsiooniks nimetatakse
gramm -ekvivalentide arvu 1 l lahuses. Tiitriks
nimetatakse titrandi massi lahuse ruumala kohta. Tiiter analüüdi suhtes: analüüt (ml)/titrandi
(g) suhtes.
9. Aine analüütiline ja tasakaaluline kontsentratsioon. Nende erinevus.
Analüütiline kontsentratsioon iseloomustab analüüdi kontsentratsiooni lahuses, tasakaaluline
kontsentratsioon näitab analüüdi kontsentratsiooni arvestades dissotsiatsiooni. Nt arvutame
analüütilise kontsentratsiooni vastavalt lahusele lisatud ainekogusele. Tegelikult püstitub
lahuses tasakaal ja tegelik lahuse kontsentratsioon on erinev. Tugevate aluste ja hapete korral
on
dissotsiatsioon peaaegu täielik ja ka analüütiline ja tasakaaluline kontsentratsioon
langevad praktiliselt kokku. Nõrkade aluste ja hapete puhul, vähelahustuvate soolade puhul
erinevad analüütiline ja tasakaaluline kontsentratsioon oluliselt. Tasakaaluline
kontsentratsioon sõltub temperatuurist, pH-st, dissotsiatsioonikonstandist jne.
KVANTISEERIMISMEETODID, ANALÜÜSITULEMUSTE USALDUSVÄÄRSUS JA
MÄÄRAMATUS
10. Absoluutsed ja suhtelised meetodid. Selgitage erinevust. Tooge näiteid.
Kvantitatiivse analüüsi absoluutsed meetodid ei vaja analüüdiga kalibreerimist.
Suhteliste meetodite puhul on analüüdiga kalibreerimine vajalik. Absoluutsed meetodid on nt
tiitrimeetria (happe-alus tiitrimine), gravimeetria (
nikli määramine dimetüülglüoksiimiga – ei
ole vaja valmistada standardlahuseid). Suurem osa
meetodeid ei ole absoluutsed. Suhtelised
meetodid on nt UV-Vis ja IR
spektroskoopia , AAS ja AES spektroskoopia,
kromatograafia ,
potentsiomeetria.
11. Kalibreerimisgraafiku kasutamine keemilisel analüüsil. Ohud ja võimalused nende
kõrvaldamiseks. I don’t want to know the answers, I don’t need to understand
Kalibreerimisgraafiku meetod on põhiline kalibreerimismeetod. Valmistatakse standard- ehk
kalibreerimislahused erineva analüüdi
kontsentratsiooniga , nende abil koostatakse
kalibreerimisgraafik. Kalibreerimisgraafiku meetodi eelduseks on see, et analüüt peab
standardlahuses mõjutama analüütilist signaali sama moodi nagu proovis. See ei pruugi alati
maatriksefektide tõttu kehtida, vahel on vaja segajaid eraldada või maskeerida. Oluline on, et
saadud analüütiline signaal jääks kalibreerimisgraafiku alasse.
Kalibreerimigraafiku meetodi eelised: ei nõua graafiku lineaarsust, ei nõua graafiku minekut
läbi [0,0]-punkti, annab madala määramatuse (interpoleeriv meetod), töömaht on väiksem kui
lisamismeetodil. Puudused: ei ole kasutatav, kui mõni maatriksefekt mõjutab
kalibreerimisgraafiku tõusu.
Praegusel ajal tehakse enamik analüüse kalibreerimisgraafiku meetodil. Siiani vaadeldus
kasutatakse nn absoluutkalibratsiooni. Sageli on otstarbekas kalibreerida sisestandardi
kasutamisega, mis võimaldab arvestada proovi sisestamise ebatäpsust ja süstemaatilisi efekte
proovi ettevalmistamisel. Telgedele kantakse sel juhul signaalide ja kontsentratsioonide
suhted.
Ohud: õige on hinnata lineaarsust residuaalide (sirgest hälbimise) järgi. Lineaarsus on õigesti
hinnatud, kui residuaalid on suvalised. Kui residuaalid ei ole suvalised (nt kalduvad ühele
poole), siis ei ole ilmselt tegemist päris lineaarse sõltuvusega. Teine oht: kõiki
kalibreerimisgraafiku punkte ei saa kirjeldada ühe sirgega (lineaarne ala on olemas, kuid ei
hõlma kogu graafikut) - sel juhul saab erinevaid kontsentratsioonivahemikke kirjeldada
erinevate funktsioonidega (jagame graafiku osadeks ja omistame igale osale sobiva
funktsiooni).
12. Lisamismeetod keemilisel analüüsil. Selle eelised ja puudused võrreldes
kalibreerimisgraafiku meetodiga.
Lisamismeetod on vähem levinud – proovi lahusele lisatakse kindlas koguses analüüti ja
mõõdetakse analüütilist signaali saadavates lahustes. Eeldused:
graafik peab olema lineaarne
ja läbima punkti [0,0]. On rida meetodeid, mille puhul need eeldused täidetud ei ole. Eelised:
võimaldab töötada olukorras, kus maatriksefektid ei lase kalibreerimisgraafiku meetodit
kasutada, proovi maatriks sisaldub kõigis lahustes, mida mõõdetakse. Puudused: ei ole
kasutatav mittelineaarse graafiku korral või kui funktsioon ei läbi 0-punkti, ei ole kasutatav,
kui maatriksefekt mõjutab vabaliiget, töömahukam, ekstrapoleeriv.
13. Lineaarne regressioon . Saadavate tulemuste täpsus. Eelised ja puudused.
Nii kalibreerimisgraafiku- kui lisamismeetod põhinevad lineaarsel regressioonil – s.o.
statistiline meetod, mis asetab sirge läbi katsepunktide nii, et kõigi punktide saadavast sirgest
y-telje sihiliste hälvete
ruutude summa oleks minimaalne. Neid hälbeid nimetatakse
I don’t want to know the answers, I don’t need to understand
residuaalideks (resiidideks). Saadavat sirget saab iseloomustada tõusu ehk lineaarliikme ning
vabaliikme ehk algordinaadi kaudu.
Lineaarne regressioon eeldab katsepunktide ühtlast hajumist saadava sirge ümber, samas
enamiku seadmete signaalide hajuvus sõltub (proportsionaalselt) analüüdi kontsentratsioonist,
seega kõrgema kontsentratsiooni punktid omavad lineaarregressiooni sirge kujundamisel
suuremat kaalu. Pm võiks kasutada ka kaalutud regressiooni meetodit, seda aga ei
tehta , sest
see on
keerukam . Tihti ei pruugi analüüdi kontsentratsiooni ja signaali siduv funktsioon üldse
sirge olla, sel juhul ei ole lineaarne regressioon
rakendatav , võib kasutada mittelineaarset
regressiooni või
katsuda leida vastav funktsioon mõnel muul meetodil. Kui pole vaja väga
suurt täpsust, on võimalik jagada funktsioon mitmeks lineaarseks alaks. Tihti kaotab graafik
lineaarsuse just väga madalatel kontsentratsioonidel.
14. Mõõtemääramatuse e. määramatuse mõiste. Määramatus ja viga.
Mõõtemääramatus on mõõtetulemusega seotud parameeter, mis iseloomustab teatud
tõenäosusega seda, et analüüsil saadud tulemus on mingites piirides. Määramatus ei tähenda
valesti mõõtmist. Mõõteviga iseloomstab tegeliku suuruse ja mõõdetud suuruse erinevust.
15. Millised määramatuse allikad esinevad keemilisel analüüsil? Millised neist on
enamasti rohkem ja millised vähem olulised?
Proovi võtmine (mitteesinduslikkus), proovi eeltöötlus (proovi
ebahomogeensus , analüüdi
proovist eraldamise ebatäielikkus, analüüdi
adsorptsioon või
lagunemine või lendumine,
ebatäielik
reaktsioon , saastumine), lahuste valmistamine,
kaalumine , kalibreerimine,
mõõtmine (segajad,
korduvus ,
triiv , mäluefektid).
LABORITÖÖ PRAKTILISED ASPEKTID
16. Ainete puhtus . Miks on ainete puhtus raskesti määratletav? Tooge näiteid erinevate
kasutusvaldkondade jaoks olulistest ja ebaolulistest lisanditest.
Lisandid on ainetes nt seepärast, et sünteesi lähteained ei ole puhtad, sünteesil tekivad
kõrvalproduktid, aine puhastusprotsessist tulenevad lisandid, lisandid tekivad nt aine
seisnemisel lagunemisel, saastumine õhu ja veeauruga, reaktsioon õhu
komponentidega ,
pakendist
imbub lisandeid. Puhtust võib määratleda põhiaine või
lisandite kaudu. Puhtust
saab iseloomustada füüsikaliste omaduste abil (tihedus,
sulamistemperatuur ,
murdumisnäitaja), intrumentaalmeetodite abil (kromatograafia, spektroskoopia). Puhtust on
raske määratleda, sest oluline on puhtus igal konreetsel juhul eraldi – mingi
lisand võib olla
olenevalt asjaoludest kas väga oluline või täiesti ebaoluline antud analüüsi seisukohalt. Nt
raskmetalli jälgede määramisel
NaOH -ga peab NaOH olema väga puhas raskmetallide osas,
samas nt 5% Na2CO3 sisaldus ei ole oluline. Samas nt happe-aluse tiitrimisel võib NaOH
sisaldada raskmetalle, kuid naatriumkarbonaadi sisaldus peab olema võimalikult madal )alla
0.1%). Seega puhtust tuleb määrata konkreetse rakenduse seisukohalt.
Puhtuse kohta on
erinevaid standardeid, ACS, ISO, ASTM, tootjate klassifikatsioonid, ühtset süsteemi pole.
Proovi nimetatakse puhtaks, kui see on piisavalt puhas konkreetse rakenduse jaoks.
17. Reaktiivide käsitsemine ja säilitamine.
Äsja avatud reaktiivianuma korral võib kvaliteedi ja spetsifikatsiooni kokkulangemises üsna
kindel olla, edasine kvaliteedi muutus sõltub käsitsemisest. Reaktiivide säilitamisel: kaitse
valguse eest (eriti halogeenitud solvente), hoia jahedas, kuivas, jälgi tootja ettekirjutusi,
toksilisi ja lenduvaid aineid hoia tõmbekapis; kui säilivustähtaeg puudub, võib arvestada 3-5
aastaga.
18. Selgitage järgmiste siltide sisu: I don’t want to know the answers, I don’t need to understand
19. Lahustite puhtus. Miks on lahustite puhtus iseäranis oluline? Selgitage näidete varal
erinevate lisandite sisalduse erinevast mõjust erinevate kasutusvaldkondade jaoks.
Lahustite puhtus on eriti oluline, sest lahusti sisaldus on lahuses lahustunud aine sisaldusest
suurusjärkudes suurem. Seega juba väike kogus lisandeid võib avaldada suurt mõju. Olulisim
lahusti on vesi. Nt lahusti Na-sisaldus on puuduseks, kui määrame Na sisaldust
ioonselektiivse elektroodiga, samas nt puhverlashuse valmistamsieks ei mängi sama Na-
sisaldus erilist rolli. Nt SiO2 sisaldus segab, kui mõõdame SiO2 sisaldust silikaatses aines,
aga tiitrimist ei sega.
20. Filtreerimine : jaotus pooride suuruste järgi.
50+ μm: makrofiltreerimine: juuksed,
karvad , pinnas
0.1-50 μm: mikrofiltreerimine:
valgud ,
bakterid , pärmseened
alla 0.1 μm: ultrafiltreerimine:
poori suurust mõõdetakse enamasti daltonites, trüpsiin,
gamma globuliin,
viirused ca 0.001 μm: pöördosmoos
21. Filtreerimine: erinevad filtrimaterjalid.
Hüdrofiilne filtermaterjal
laseb läbi nii vesilahuseid kui orgaanilisi solvente, nt
filterpaber ,
klaaskiudfilter. Hüdrofoobne filtermaterjal laseb läbi orgaanilisi solvente, kuid vesilahuseid
üldiselt mitte. Samas kui hüdrofoobset
filtrit niisutada orgaanilise lahustiga, nt etanooliga,
läheb sealt ka
vesilahus läbi. Hüdrofoobsed filtrid on head gaaside filtreerimiseks, tüüpiline
näide on
PTFE (teflon)
membraan .
Paber: odav, kiire, suure mahtuvusega, samas ei ole alati piisavalt inertne, ei kannata väga
happelist ega oksüdeerivat keskkonda,
kipub enda seest filtraadi sisse aineid lekitama,
adsorbeerib mõningaid aineid, nt valke, ei sobi, kui nõutav on steriilsus,
ebaselge pooride
suurus. Paberfiltri puhul tuleb alati otsustada, kui tihedat filtrit valida, nt amorfse sademe
eraldamiseks väikse tihedusega,
kristallide eraldamiseks keskmine läbilaskvus, kõige
peeneteralisemate kristallide jaoks ka kõige tihedam paber.
Klaaskiudfiltrid: need on mahtfiltrid, väga
inertsed , hüdrofiilsed, ei adsorbeeri orgaanilisi
molekule, kasutatavad kõrgel temperatuuril, mehaaniliselt veidi ebapüsivad, ei sobi
leelis - ja
leelismuldmetallide ja räni madalate sisalduste analüüsiks.
Nailonfiltrid: nailonkiust membraanfiltrid, suhteliselt inertne, sobib mittevesilahuste jaoks, ei
adsorbeeri eriti orgaanilisi molekule, ei pea vastu agressiivsele keskkonnale.
Tselluloosi estritest filtrid: peamiselt tselluloosi atsetaadist ja nitraadist membraanfiltrid.
Eelised: annavad võrreldes paberiga vähe enda poolt
filtraati sisse, hüdrofiilsed. Puudused:
mittevesilahustes ei ole eriti vastupidavad.
Teflonfiltrid: teflonkiust membraanfiltrid (PTFE). Üliinertsed, kõlbab ka tugevate hapete ja
aluste jaoks, piiranguid võib seada hoopis filtrihoidja materjal, teflon ei adsorbeeri orgaanilisi
molekule. Puudused: hüdrofoobne, vesilahuste filtreerimisel tuleb filtrit eelnevalt
hüdrofiliseerida.
I don’t want to know the answers, I don’t need to understand
Polüpropüleenist membraanfiltrid: odavam kui PTFE, keemiliselt väga püsiv, samuti
hüdrofoobne.
22. Filtreerimine: maht- ja membraanfiltreerimine, nende võrdlus
Mahtfiltreerimise korral jäävad filtreeritavad osakesed nii
filtri pinnale kui selle sisse, nt
filterpaberi korral. Eelised: odav, filtri
mahtuvus on kõrge, kõrgemad voolukiirused.
Puudused: filtrimaterjal võib filtraati saastada, pooride suurus on ebamäärane.
Membraanfiltreerimise korral jäävad osakesed vaid filtri pinnale, nt tselluloosi estritest filtrite
puhul. Eelised: pooride suuruse järgi hästi
defineeritav , olenevalt pooride
suurusest on
võimalik kinni hoida ka mikroorganisme, filtrimaterjal saastab filtraati vähe. Puudused:
suhteliselt madalad voolukiirused, kallis, madala mahtuvusega.
23. Praktilised aspektid kaalumisel analüütiliste kaaludega.
Kaalud peavad asetsema tugeval laual, hea põrandaga ruumis või kandva seina külge
kinnitatult. Ebasoodsad
asjaolud kaalude jaoks on akende või uste lähedus,
kuumutus - või
külmutusseadmete lähedus, vibratsiooniallikad, inimeste käimine, temperatuurimuutused.
Enne kaalumist tuleb veenduda, et kaal on puhas. Kaal peab enne kaalumist olema 30 min
vooluvõrgus. Kaal peab olema loodis. Enne kasutamist kalibreerida. Analüütilistel kaaludel
kaaludes tuleb tegutseda aeglaselt, lauale, kus on kaal, ei maksa toetuda ega asetada sinna
mingeid asju, kaalutav objekt asetatakse kaalukausi
keskele , suurema täpsuse saavutamiseks
tõstetakse objekte pintsettide või paberiga. Kaalutava anuma temperatuur peab olema
lähedane kaalu temperatuurile. Ei tohi kaaluda otse kaaluplaadil või
paberil .
24. Mõõtemääramatus analüütiliste kaaludega kaalumisel.
Kaalumise määramatus on üldiselt suurem kui viimase koha täpsus. Kaalu määramatust
põhjustavad piiratud komakohtade arv, kaalumise korduvus (puru kaalumise objektide küljes,
elektrostaatika , välismõjud), triiv (nt temperatuurimuutusest või õhurõhust tingitud), kaalu
mittelineaarsusest tingitud määramatus. Normaalne määramatus on 4-kohalise kaalu puhul nt
0.0004 g (k=2). Lenduvate ja hügroskoopsete ainete kaalumise määramatus võib olla
mitmekümneid
kordi kõrgem. Massiühikutes antud määramatust nimetatakse ka absoluutseks
määramatuseks. Absoluutne määramatus sõltub vähe kaalutava objekti massist, enamasti on
aga oluline suhteline määramatus. Neljakohalise kaaluga saab rahuldava täpsusega kaaluda
alates ~100 mg, alates 300mg ei ole kaalutise massi
suurenemisel enam olulist mõju
määramatusele. Lenduva või hügroskoopse aine puhul tasub analüüsimetoodikat optimeerida
nii, et lenduva või hügroskoopse aine täpne mass oleks võimalikult vähetähtis.
Elektrostaatilised häired võivad põhjustada kaalu näidu triivimist. Kaalud tasub maandada.
VEE PUHTUS JA PUHASTAMISE MEETODID
25. Vee puhtuse klassid. Milliseid parameetreid kasutatakse vee puhtuse
iseloomustamiseks?
Vee puhtuse klasse on mitmeid, nad pole isegi hästi võrreldavad. On olemas nt ISO ja ASTM
klassifikatsioonid (ISO
Grade 1, 2 ja 3, ASTM Type 1, 2 ja 3). Vee puhtuse
iseloomustamiseks kasutatakse eritakistust,
neelduvust , kuumutusjääki, oksüdeeritava aine
sisaldust, SiO2 sisaldust, pH-d, erinevate ioonide sisaldust, bakterite sisaldust. Nt ISO Grade
1 eritakistus on üle 10 MΩ, ASTM Type 1 üle 18 MΩ.
26. Vee erijuhtivuse määramine ja UV neeldumise määramine vee puhtuse
iseloomustamisel. Nende parameetrite poolt antava info võrdlus. I don’t want to know the answers, I don’t need to understand
Elektrijuhtivuse/ takistuse määramisel mõõdetakse eritakistust (MΩ*cm) ja erijuhtivust
(μS/cm).
Erijuhtivus on eritakistuse pöördväärtus. Erijuhtivus näitab soolade sisaldust, samas
ei näita neutraalsete orgaaniliste ainete sisaldust. Orgaaniliste ainete sisalduse määramiseks
kasutatakse nt TOC-meetodit (
total organic carbon), ülipuhtas vees 2-5 ppb. UV-neelduvuse
mõõtmine on kasulik, kui TOC-mõõturit pole, mõõdetakse neelduvust (mida väiksem seda
parem) ja läbilaskvust % (mida suurem seda parem). UV-
neelduvus näitab orgaanilisi
lisandeid, osalt ka soolasid. Mõttekas on mõõtmisi teostada väikestel lainepikkustel. Kindlasti
tuleb kasutada kvartsist, mitte klaasist küvetti.
27. Vee puhastamise meetodid. Anda ülevaade erinevatest meetoditest ja võrrelda neid.
Destillatsioon : annab enamvähem type 2 vee, on universaalne meetod (teised meetodid on
efektiivsed kombineeritult), puudused: energiamahukus, aeglane, ei
eralda lenduvaid
orgaanilisi aineid.
Pöördosmoos.
Adsorptsioon aktiivsöel: vesi lastakse läbi aktiivsöega täidetud padruni. Väga efektiivne
orgaaniliste ühendite (ja kloori) eraldamiseks, kiire. Puudused: ei eemalda anorgaanikat, võib
vette anda söepuru.
Ioonvahetus : vesi lastakse läbi ioonvaheti. Eelised: kiire, kõige efektiivsem meetod soolade
eemaldamiseks. Puudused: madal mahtuvus, kallis, puru eraldumine vette, orgaanilised
ühendid ja baktreid võivad koguneda ioonvaheti pinnale ja selle tööd takistada.
Elektrodeionisatsioon.
UV-kiirgus: tapab
mikroorganismid (ja
lagundab osa orgaanilisi ühendeid), see on odav ja
lihtne, kuid piiratud toimega.
Ultrafiltreerimine: makromolekulide eraldamine veest suuruse järgi. Membraani poori suurus
jääb enamasti 0.001 – 0.02 μm suurusjärku. Eemaldab veest bakterid, kolloidosakesed,
biomakromolekulid, kasutusel eriti just mikrobioloogias.
Mikrofiltreerimine: eemaldab mikroosakesed, poori suurus alla 1 μm. Kasutatakse viimase
sõlmena süsteemis, et eemaldada osakesed, mis võisid vette sattuda süsteemist endast, nt
aktiivsöe puru.
Kombineeritud veepuhastussüsteemid.
28. Pöördosmoos vee puhastamise meetodina
Pöördosmoos: vesi surutakse rõhu all läbi väga peenikeste pooridega (alla 0.001 μm) filtri,
kusjuures veemolekulid lähevad läbi filtri, lahustunud ainete molekulid ja
ioonid , mis on
suuremad kui vee molekul, neist läbi ei mahu. Pöördosmoosi eelised: efektiivne,
energiasäästev (eraldab 95-98% anorgaanilistest ioonidest, peaaegu kõik
orgaanika molekulmassiga üle 100-300
daltoni ), enamasti on pöördosmoos veepuhastussüsteemide üks
esimesi
etappe . Puudused: ei eemalda päris kõiki ioone ega väikseid orgaanilisi molekule, on
aeglane.
28.2 Elektrodeionisatsioon vee puhastamise meetodina
Elektrodeionisatsioon: ioonvaheti, mille korral toimub pidev ioonvahetite
elektrokeemiline regenereerimine. Eelised: efektiivne soolade eemaldamiseks, kiire, padruneid pole vaja
regenereerida. Puudused: ei ole nii efektiivne kui tavaline ioonvaheti, võib vette puru anda,
orgaanilised ühendid ja bakterikolooniad võivad tekkida ja takistada ioonvaheti tööd.
I don’t want to know the answers, I don’t need to understand
29. Joonistage veepuhastussüsteemi tüüpiline skeem ja kommenteerige erinevaid
sõlmesid. GRAVIMEETRIA
30. Gravimeetrilise analüüsi põhimõte. Meetodite jaotus. Tooge näiteid.
Gravimeetrilised analüüsimeetodid on kvantiatiivsed keemilised meetodid, mis baseeruvad
aine massi määramisel. Gravimeetrilised meetodid jagatakse sadestusmeetoditeks (analüüdist
saadakse sade, mis kuivatatakse, kaalutakse, massi järgi leitakse analüüdi kogus) ja
aurustamismeetoditeks (proovist aurutatakse analüüt välja ja määratakse tema mass või
proovi
massikadu ). Gravimeetria eelised: lihtne, odav, täpne, pole vaja kalibreerida.
Puudused: halb selektiivsus, vilets avastamispiir, halvasti automatiseeritav. Korraga saab
määrata vaid üht analüüti, rakendatav ainult lihtsatele proovidele.
31. Sadestusmeetodi põhimõte. Tooge näiteid.
Proov lahustatakse, lahusele lisatakse sadestusreaktiivi, mis moodustab analüüdiga
rasklahustuva ühendi (sadestusvorm), rasklahustuv ühend sadestatakse, sade pestakse,
kuivatatakse, vahel on vaja sademe koostist muuta, seejärel kaalutakse (kaaluvorm).
Sadestus- ja kaaluvorm on tihti samad (hõbekloriid, nikkeldimetüülglüoksimaat), vahel
erinevad (kaltsium sadestatakse oksalaadina, kaalutakse oksiidina, muundatakse
kuumutamisega). Kolloidsademeks nimetatakse osakesi läbimõõduga 10-9 – 10-6 m. Kui
osakesed on suuremad, nimetatakse sadet kristalseks.
I don’t want to know the answers, I don’t need to understand
32. Sademe tekkimise mehhanism .
Suhteline üleküllastatus RS=(C-S)/S, kus S-sadestusvormi
lahustuvus , C-sadestusvormi
kontsentratsioon. Üleküllastuse korral C>S ja see tekib sadenemisprotsessi aegluse tõttu.
Sadenemine toimub kahe protsessi summana: sadenemistsentrite teke (sõltub RS-st
eksponentsiaalselt) ja sademeosakeste kasv (sõltub RS-st lineaarselt). Soovitakse
suurekristallilist sadet, seetõttu oleks hea, kui sademeosakeste kasv oleks domineeriv
protsess, seetõttu püütakse saavutada võimalikult madal RS. Madal RS saavutatakse: kõrgel
temperatuuril (lahustuvus on suurem),
aeglase reaktiivi lisamisega (hoitakse reaktiivi
kontsentratsiooni madalal), vahel saab ka pH-ga mängida.
33. Millest sõltub sademeosakese suurus?
Sademe osakese suurus sõltub kristallisatsioonitsentrite arvust, suhteliselt üleküllastatusest,
sademeosakeste kasvuskiirusest.
34.Miks soovitakse sadestamisel saada võimalikult suurte osakestega sadet?
Suurte osakeste puhul on kaod aine käsitsemisel väiksemad, nt suuri osakesi on parem filtrile
püüda.
35. Kolloid - ja kristallsademed. Võrrelge kolloid- ja kristalsete sademete omadusi.
Kolloidsademeks nimetatakse osakesi läbimõõduga 10-9 – 10-6 m. Kristalne on sade, mille
osakesed on suuremad.
36. Millistes tingimustes teostatakse tavaliselt sadestamine ?
Madal RS saavutatakse: kõrgel temperatuuril (lahustuvus on suurem), aeglase reaktiivi
lisamisega (hoitakse reaktiivi kontsentratsiooni madalal), vahel saab ka pH-ga mängida.
37. Mida nimetatakse sademe vanandamiseks? Miks sadet vanandatakse?
Vanandamiseks nimetatakse sademe seista laskmist eesmärgiga saada suuremad osakesed.
See on vajalik, sest alati pole võimalik vältida kolloidosakeste teket – sel juhul kolloidsadet
koaguleeritakse (kuumutatakse lahust, lisatakse elektrolüüti, vanandatakse), mis toob kaasa
suurema läbimõõduga sademeosakeste tekke.
38. Mida nimetatakse kaasasadenemiseks? Milliseid liike kaasasadenemist esineb?
Kaassadenemine on nähtus, mille korral osakesed, mis oleksid tüüpiliselt sadestustingimustel
lahustuvad, kantakse koos tekkiva sademega lahusest välja. Kaassadenemise liigid:
adsorptsioon pinnale, segakristallide teke, sulundite teke.
39. Homogeensest lahusest sadestamine. Näiteid selle meetodi kasutamise kohta.
Milliseid eeliseid omab homogeensest lahusest sadestamine tavalise sadestamise ees?
Sadestamine homogeensest lahusest ehk sadestamine tekkiva reaktiivi meetodil on meetod,
mille korral sadestav
reaktiiv tekib (või lahuse pH muutub) kogu lahuses ühtlaselt mõne
(suhteliselt aeglase) keemilise reaktsiooni tulemusel.
Selliselt on võimalik saada suuri
kristalle ka juhul, kui lahustuvus on väga madal, nt nikli sadestamine dimetüülglüoksiimiga.
40. Mida nimetatakse sadestusvormiks? Kaaluvormiks? Tooge näiteid.
Sadestusvorm – vorm, milles analüüt sadestatakse (nt muudetakse rasklahustuvaks ühendiks,
mida nimetatakse sadestusvormiks). Kaaluvorm on olek, milles analüüti kaalutakse.
Sadestus- ja kaaluvorm on tihti samad (hõbekloriid, nikkeldimetüülglüoksimaat), vahel
erinevad (kaltsium sadestatakse oksalaadina, kaalutakse oksiidina, muundatakse
kuumutamisega).
41. Nõuded kaaluvormile.
Kaaluvorm peab olema kindla koostisega (sade peab olema
filtreeritav ja pestav, suurte
kristallidega, vähelahustuv), stabiilne (ei tohi reageerida õhuga ega imada niiskust).
42. Sadestusmeetodi eelised ja puudused.
Eelised: lihtne ja odav, sageli võimaldab madalaid määramatusi, pole vaja kalibreerida.
Puudused: väheselektiivsed, rakendatavad lihtsamate
proovide jaoks, kõrge avastamispiir,
sisuliselt põhikomponentide ja suures hulgas esinevate lisandite määramiseks, korraga saab
määrata vaid üht analüüti, väga halvasti automatiseeritav.
I don’t want to know the answers, I don’t need to understand
43. Mida võib öelda sadestusmeetodi täpsuse kohta? Mis limiteerib sadestusmeetodi
täpsust? Mida võib öelda sadestusmeetodi avastamispiiri kohta?
Üldjuhul väga täpne meetod madala määramatusega (suhteline määramatus 0.1%
kandis ).
Sadestusmeetodi täpsust limiteerib reaktsiooni täielikkus, lahustuvuskorrutis, segavad ained).
Avastamispiir on kõrge.
44. Aurustamismeetodi põhimõte.
Aurustamismeetodid on gravimeetrilised meetodid, mille korral analüüt aurutatakse proovist
välja. Jagatakse otsesteks (lendunud analüüt püütakse kinni ja kaalutakse) ja kaudseteks
(määratakse proovi massikadu). Aurustamismeetodeid kasutatakse nt niiskusesisalduse
määramiseks – sel juhul ei baseeru meetod keemilisel reaktsioonil.
HAPPED JA ALUSED
45. Brönstedi definitsioon happe ja aluse jaoks. Happed on ained, mis loovutavad prootoni. Alused on ained, mis liidavad prootoni.
Hape -
alus reaktsiooni tulemusel moodustuvad uus hape ja alus. Aine iseenesest ei ole hape ega
alus, iga aine võib käituda
alusena , happena võib käituda vaid vesinikuaatomit sisaldav aine.
Alati eeldatakse prootoni ülekannet happelt alusele. Tingimusi muutes on tihti võimalik hapet
sundida käituma alusena ja vahel ka vastupidi. Brønsted-
Lowry teooria võimaldab hapete ja
alustena vaadelda ka ioone.
46. Olulised keskkonna omadused hapete ja aluste seisukohalt. Võime eraldada laenguid; Dielektriline konstant (ε); Võime spetsiifiliselt solvateerida
katioone: (üldine)
aluselisus , elektronpaari-donoorsus; Võime spetsiifiliselt solvteerida
anioone : (üldine)
happelisus , vesiniksideme-donoorsus.
Keskkonna aluselisus määrab, kui tugevalt happelist keskkonda saab
lahustis SH tekitada:
Happed, mis on tugevamad kui SH +
2 , on enam vähem täielikult ioniseerinud - Nad on
nivelleerunud SH +
2
tasemele , kuigi nende pKa väärtused on erinevad (Negatiivsed).
Keskkonna happelisus määrab, kui tugevalt aluselist keskkonda saab lahustis SH tekitada.
Alused, mis on tugevamad kui S-, on enam vähem täielikult protoneeritud – Nad on
nivelleerunud S-tasemele, kuigi nende pKa väärtused on erinevad (Kõrgemad kui lahusti
pKauto)
47. Selgitada konjugeeritud happe ja aluse mõistet. Anioon A- on happe HA konjugeeritud alus, hape HA on aluse A- konjugeeritud hape, nt
CH3COO- on
CH3COOH konjugeeritud alus.
49. Happe ja aluse olek erinevate pH väärtustega lahustes. Kui pH ja pKa erinevad 3 ühikut või rohkem, siis saame öelda, et hape on praktiliselt
täielikult dissotsieerunud või praktiliselt täielikult mitte-dissotsieerunud.
50. Milline suurus on hapete tugevuse mõõduks? Milline suurus on aluste tugevuse mõõduks?
Hapete tugevuse mõõduks on pKa väärtus. Aluse tugevust väljendatakse tavaliselt selle
konjugeeritud happe tugevuse kaudu: konjugeeritud happe pKa on aluse tugevuse mõõduks:
Mida kõrgem pKa väärtus seda tugevam alus.
51. Iseloomustage erinevatesse aineklassidesse kuuluvate hapete ja aluste tugevusi. I don’t want to know the answers, I don’t need to understand
SISSEJUHATUS TIITRIMEETRILISTESSE ANALÜÜSI¬MEETODITESSE
52. Tiitrimeetria põhimõte. Nõuded tiitrimisreaktsioonidele. Tiitrimine baseerub keemilisel reaktsioonil – tiitrimisel, mille käigus määratav aine reageerib
titrandiga. Määratavaks aineks võib olla analüüt (HCl, Ca2+ vee üldkareduse määramisel
NaOH-ga) või analüüt üleviiduna mingisse teise vormi (üldraua sisalduse määramisel
KMnO4-ga tiitrimiseks muudetakse kogu raud Fe2+
kujule , ka Kjeldahl’i meetod
valgusisalduse määramiseks).
Tiitrimeetria põhimõte: tiitrimine viiakse läbi nii, et oleks võimalik määrata, millal on kogu
määratav aine ära reageerinud. Sellist hetke nimetatakse stöhhiomeetria- ehk
ekvivalentpunktiks. Teades kulunud titrandi hulka, arvutame määratava aine koguse
reaktsioonivõrrandi alusel.
Tiitrimisreaktsioon olgu kindla stöhhiomeetriaga, piisavalt kiire, toimub lahuses, kulgeb
lõpuni, lõpppunkt peab olema määratav, teised ained ei tohi mõjutada lõpppunkti
asukohta .
Peamised tiitrimisreaktsioonid: hape-alus, kompleksimoodustamine, sadestus, redoks.
53. Mida nimetatakse tiitrimise ekvivalent- e. stöhhiomeetriapunktiks? Mida nimetatakse tiitrimise lõpp-punktiks? Mida nimetatakse tiitrimise veaks ?
Lõpp-punktiks nimetatakse hetke, mil arvatakse, et kogu määratav aine on titrandiga ära
reageerinud. Püüeldakse selle poole, et ekvivalent- ja lõpppunkt langeksid kokku. Tiitrimise
veaks nimetatakse erinevust ekvivalent- ja lõpp-punkti vahel.
54. Kuidas saada kindla kontsentratsiooniga titrandi lahust? Titrant on lahus, millega tiitrime. Titrant võib olla kas põhiaine omadustega või mitte.
Titrandi kontsentratsiooni määramisel esineb kaks olukorda: Titrant on põhiaine omadustega;
Titrant ei ole põhiaine omadustega. Lahustada sobiv kogus titranti (NaOH – tugeva alusega
tiitrimine, HCl – tugeva
happega tiitrimine) ja teha sobiv lahus. Kontsentratsioon määrata
tiitrides mõnda põhiaine lahust (NaOH puhul näiteks oblikhappe lahust, hapete puhul HgO +
KI).
55. Milliste omadustega aine sobib kasutamiseks põhiainena? Põhiaine on aine, millest on kaalumise teel võimalik teha kindla kontsentratsiooniga lahus.
Põhiaine peab olema: puhas, õhu käes püsiv, tiitrimiskeskkonnas lahustuv, kindla koostisega,
peavad eksisteerima usaldusväärsed meetodid tema puhtuse määramiseks, soovitavalt võiks
põhiaine olla suure molekulmassiga ja odav.
56. Kontsentratsioonide väljendusviisid analüütilises keemias Titrandi kontsentratsioon võib olla väljendatud molaarse või normaalse kontsentratsioonina,
tiitrina, tiitrina analüüdi suhtes.
57. Tiitrimeetria kui analüüsimeetodi eelised ja puudused. Eelised: lihtne, odav, seetõttu väga levinud. Rakendatav paljude analüütide määramiseks.
Täpne. Meetod on absoluutne, pole vaja tunnusainet. Puudused: pole universaalselt
rakendatav (ei ole kasutatav, kui puudub sobiv tiitrimisreaktsioon, nt inertsete ainete nagu
alkaanid , jaoks), ebapiisav selektiivsus (rakendatav
lihtsate proovide analüüsiks või kui
analüüt omadustelt maatriksi teistest komponentidest oluliselt erineb), määrata saab vaid
küllaltki suuri ainekoguseid – eelkõige tegemist põhikomponentide määramise meetodiga,
jälgi hästi määrata ei saa.
HAPPE-ALUSE TIITRIMINE
58. Happe-aluse tiitrimise põhimõte. Vesilahuses hape HA dissotsieerub, kusjuures Ka= ( )∗ ( ) ~ [ ]∗[ ].
Siit pKa = - log Ka(HA) = - log ( )∗ ( ) = pH – log ( )
pKa on happe tugevuse mõõduks, mida madalam see on, seda tugevam hape.
I don’t want to know the answers, I don’t need to understand
Lahustades happe puhverlahuses (pH on enamvähem
konstantne ), siis on HA ja A- suhe
määratud pH ja pKa poolt. Aluste tugevust väljendatakse tavaliselt vastava konjugeeritud
happe tugevuse kaudu. Mida kõrgem pKa konjugeeritud happel on, seda tugevam on vastav
alus. Vahel väljendatakse aluse tugevust ka Kb kaudu: Ka*Kb=Kw=a(H+)*a(OH-).
Tiitrida saab mõistlikult
happeid pKa-ga alla 6 (vesilahuses) ja aluseid pKa-ga üle 8.
Tavalisemad titrandid:
aluselised : NaOH, KOH,
happelised : HCl, HClO4 – ükski neist pole
põhiaine omadustega, aluselised kardavad CO2.
Põhiained (standardained). Happelised: oblikhape,
bensoehape . Aluselised: Na2CO3,
booraks.
Olulisemad keskkonna omadused HA tasakaalude
seisukohast : aine dielektriline läbitavus
(dielektriline konstant) ehk võime eraldada laenguid, võime spetsiifiliselt solvateerida
katioone (aluselisus), võime spetsiifiliselt solvateerida anioone (happelisus). Keskkonna
aluselisus määrab, kui tugevalt happelist keskkonda saab lahustis tekitada.
59. Happe-aluse tiitrimise rakendusala. Millised omadused peavad olema ainetel , et neid saaks määrata happe-aluse tiitrimise teel?
Rakendused : hapete määramine, aluste määramine, muude analüütide määramine.
Hapete määramine (veini viinhappesisaldus, või võihappesisaldus, üldhappelisus: väga
erinevad objektid nagu vesi, vein, või). Hapete määramisel on selektiivsus väga piiratud:
vahet saab teha vaid väga erineva pKa väärtusega hapetel). Olulisemad happed:
mineraalhapped (HCl), karboksüülhapped (RCOOH), sulfoonhapped (RSOOOH). Enamik
fenoole ja alkohole on liiga nõrgad, et neid veesi tiitrida. Väga levinud rakendused:
summaarse happelisuse määramine, kui konkreetsete hapete vastu huvi ei tunta – sageli on
proovi ettevalmistamine sel juhul keerukam kui tiitrimine. Summaarset happelisust
määratakse nt veini, juustu, või puhul. Proovides, mis sisaldavad erineva
tugevusega happeid,
on tiitrimiskõverad laugemad kui puhastes lahustes – see tekib sellest, et erinevate hapete
puhvrialad on erinevatel pH-del.
Aluste sisalduse määramine (
amiinid , hüdroksiidid, üldaluselisus:
tsement , lubi,
heitvesi ):
selektiivsus samuti väga piiratud, saab vahet teha väga erineva tugevusega aluste vahel.
Peamised alused: NaOH, KOH, Ca(OH)2, amiinid. Paljud
ravimid ja mürgid on tugevad
alused. Püridiinid, aniliinid, paljud heterotsüklid on liiga nõrgad, et neid vees määrata.
Lahustiks sobib nt
veevaba äädikhape. Titrant: HClO4 lahus veevabas äädikhappes. Nii
määratakse paljusid olulisi aluseid, nt aniliinid, püridiinid, imidasool, mis on
vesikeskkonnas väga nõrgad alused. Summaarset aluselisust määratakse nt lubja, tsemendi, vee,
heitvee jaoks,
tulemused antakse enamasti OH- moolide arvuga proovi massiühiku kohta.
Muud analüüdid (nt räni, väävel,
ketoonid ). HA-tiitrimine on nii odav, et seda rakendatakse
ka paljude teiste analüütide jaoks, mis iseenesest pole ei happed ega alused. Analüüt tuleb sel
juhul muuta kujule, mis oleks hape või alus. Määratakse ka elemente, nt lämmastik (amiinne,
amiidne: Kjeldahli meetodiga), räni, väävel ja aineid (estrid, dioolid).
60. Millised omadused peavad olema ainel, et teda saaks kasutada happe-aluse indikaatoriks? Tooge näiteid happe-aluse indikaatorite kohta.
Happe-aluse
indikaatorid on nõrged happed või alused, mille protoneerunud või
deprotoneerunud vormid on lahuses eri värvi. Levinumad indikaatorid on nt metüüloranz
(
punasest kollaseks pH 3.0 – 4.4, sobib aluste tiitrimiseks tugeva happega) ja
fenoolftaleiin (värvitu-
roosa pH 8.2-10.0, sobib hapete tiitrimiseks tugeva alusega).
61. Mida nimetatakse indikaatori pöördealaks? Värvimuutuse pH vahemikku nimetatakse pöördealaks.
62. Fenoolftaleiin kui happe-aluse indikaator . Selgitage fenoolftaleiini lahuse värvuste erinevust sõltuvalt pH väärtusest.
värvitu-roosa pH 8.2-10.0.
I don’t want to know the answers, I don’t need to understand
Fenoolftaleiini molekul on värvitu. Pm-liselt on tal 4 esinemisvormi.
Neist esimene on punane, kolmas roosa. Seega värvuse muutus tu
tulebneb struktuuri
muutusest.
63. Tiitrimiskõverad tugeva happe tiitrimisel tugeva alusega. Tiitrimiskõverate erinevad piirkonnad ja punktid. pH arvutamine neis piirkondades ja punktides.
Tiitrimiskõver on seos pH ja lisatud titraandi ruumala vahel – annab infot tiitrimise kohta ja
aitab indikaatori
valikul . Stöhhiomeetriapunkt
määratakse kas indikaatoriga või potentsiomeetriliselt.
Eeldame, et lahuse ruumala ei muutu ningg
kontsentratsioon = aktiivsus
Vlahus = Vhape = 50 ml
chape = 0,01 ct = 0,1
Kui titraanti ei ole lisatud arvutakse
= − log
Vc
V ctt
pHH log
hape hape
Kui 0 proov >
detektor . Mõõdetakse
aine poolt
neelatud kiirgust – tegemist on neeldumisspektriga. Erinevad ained
neelavad kiirgust erinevatel lainepikkustel
erineval määral, neeldumise intensiivsuse järgi saab määrata
aine hulka ja põhimõtteliselt
maksimumi kuju järgi identifitseerida.
Kiirgusallikad on nt
volfram -hõõglamp (nähtav
spekter ), deuteeriumlamp (UV-ala),
ksenoon kaarlahendus (190-
1000 nm). Lainepikkuste selektorid võib jagada fotokolorimeetriteks (
valgusfilter ) ja
monokromaatoriteks (kitsa lainepikkustevahemiku valimine enamasti difraktsioonvõre abil),
võimaldab
sujuvalt lainepikkusi muuta.
143. Miks UV-Vis spektroskoopias on monokromaator enne proovi küvetti, AAS-s
peale proovi?
UV-Vis puhul tahame saada kindlat lainepikkust (lambist tuleb palju lainepikkusi). AAS
lamp juba kiirgab sobivaid lainepikkusi, pärast proovi eraldab monokromaator meid antud
hetkel huvitava lainepikkuse.
146. Kvantitatiivne analüüs UV-Vis spektroskoopia meetodil. Beeri seadus. Mida pidada silmas analüütilise lainepikkuse valimisel UV-Vis spektroskoopias?
Kvantitatiivse analüüsi aluseks on Beeri seadus:
Aλ = ελ * b * C kus Aλ – neelduvus mingil lainepikkusel λ, ε – analüüdi molaarne
neelduvustegur, b – lahusekihi paksus, C – analüüdi molaarne kontsentratsioon. Neelduvus
Aλ = log .
Madalate kontsentratsioonide juures küllaltki lineaarne, samas lineaarne ala on kitsas.
Mõistlikult kasutatav A-de vahemik on 0.02 – 1.2. Meetodi avastamispiir on väga sõltuv
konkreetsest meetodist ja ainest, tüüpiliselt suurusjärgus 10-3 – 10-5 M.
Molekulaarne neeldumistegur sõltub lainepikkusest, molekuli omadustest, pH-st, vähesel määral
temperatuurist ja ioontugevusest. Molaarne neeldumistegur ei sõltu kontsentratsioonist!
Kvantitatiivse analüüsi aluseks on Beeri seadus (reegel):
∗ ∗ , kus Aλ on
neelduvus (e.
absorptsioon , e. optiline tihedus) mingil kindlal lainepikkusel λ, ε on analüüdi
molaarne neeldumistegur, b on lahusekihi paksus, C on analüüdi molaarne
kontsentratsioon. Neelduvus:
= log . Madalate kontsentratsioonide juures kehtib
lineaarsus väga hästi. Mõistlikult saab töötada A-de vahemikus: 0.02 lineaarne ala on küllalt kitsas. Meetodi avastamispiir on äärmiselt sõltuv konkreetsest
meetodist ja ainest, tüüpiliselt: 10-3 .. 10-5 M. Kuna aparaadil pole palju muudetavaid
I don’t want to know the answers, I don’t need to understand
parameetreid, siis kestab kalibreerimisgraafik küllalt kaua. Molaarne neeldumistegur sõltub:
Lainepikkusest (Väga tugevalt); Molekuli omadustest (Väga tugevalt, neeldumistegurite
maksimaalsed väärtused ca n·105 l/(mol·cm)); pH-st (Indikaatoritel väga tugevalt, enamikul
ainetel vähe); Temperatuurist, ioontugevusest (vähe). Molaarne neeldumistegur ei sõltu
kontsentratsioonist! Võtmeaspektid: Molekulide
spektrijooned on
laiad . Siit probleem
selektiivsusega: kui lahuses on koos kaks ainet, mis mõlemad kiirgust neelavad, siis on suur
tõenäosus, et nende
neeldumisjooned kattuvad. Seega meetod iseenesest on madala
selektiivsusega. Samas, enamus analüüse tehakse fotomeetriliste reaktiivide
kasutamisel , mis
lisab kõvasti selektiivsust. Mitte kõiki aineid ei saa määrata selle meetodiga. Kui mingi
molekul mingil lainepikkusel λ neelab kiirgust, siis enamasti neelab ta kiirgust ka kõigil
lainepikkusest λ lühematel lainepikkustel. Praktiliselt kõik molekulid neelavad kiirgust
lainepikkustel alla 190 nm.
Aromaatset tuuma sisaldavad molekulid neelavad enam vähem
kõigil lainepikkustel, mis on madalamad kui ca 270 nm. Ained mis neelavad üle 400 nm on
värvilised. Järeldused: Kui uuritav proov on segu, siis saab vajalikku analüüti määrata sel
juhul, kui: Analüüt neelab väga
pikal lainepikkusel (tüüpiline näide on mõne värvilise aine
määramine segus, kus teisi värvilisi aineid pole); Segu teised komponendid neelavad väga
lühikesel lainepikkusel (näiteks
aromaatsete ühendite sisalduse määramine alkaanide segus);
Segu teised komponendid eraldatatakse eelnevalt (näiteks kromtograafiliselt); Analüüt
viiakse eelnevalt sellisesse vormi (kompleksi), mille neeldumismaksimum on väga pikal
lainepikkusel. Siia kuuluvad kõiksugused fotomeetriliste reaktiividega analüüsid (näiteks
praktikumi Fe töö, samuti fosfori määramine molübdeensinise meetodil). Analüütilise
lainepikkuse valimine: Kolm aspekti: Mida pikemal lainepikkusel määramine läbi viia, seda
madalam on tõenäosus, et mõni teine proovi
komponent segab. Laiade spektrijoonte tõttu on
molekulide UV-Vis
spektrid küllaltki mittekarakteristlikud ja ei sobi eriti hästi ainete
identifitseerimiseks. Meetod ei sobi eriti hästi selliste ainete määramiseks, mille
neeldumismaksimumid on väga madalal lainepikkusel. Mida kõrgem on molekuli
neeldumistegur analüütilisel lainepikkusel, seda
tundlikum meetod. Analüütiliseks
lainepikkuseks tasub võtta maksimumi
lainepikkus .
147. UV-Vis spektroskoopia kui meetodi selektiivsuse iseloomustus. Molekulide spektrijooned on laiad, siit tuleb probleem selektiivsusega. Kui lahuses erinevad
ained neelavad kiirgust, siis on suur tõenäosus, et neeldumisjooned kattuvad. Meetod on
seega madala selektiivsusega. Selektiivsust lisab fotomeetriliste reaktiivide kasutamine.
Kui uuritav proov on segu, saab analüüti määrata, kui analüüt neelab väga pikal lainepikkusel
(nt värvilise aine määramine segus, kus teisi värvilisi aineid pole), segu teised komponendid
neelavad lühikesi lainepikkusi (nt aromaatsete ühendite sisalduse määramine alkaanide
segus), teised komponendid võib eelnevalt eraldada (nt kromatograafiliselt), analüüt viiakse
vormi (kompleksi), millel on neeldumismaksimum väga pikal lainepikkusel (mitmed
fotomeetriliste reaktiividega analüüsid, fosfori määramine molübdeensinise meetodil).
Mida pikemal lainepikkusel analüüsi läbi viia, seda väiksem on tõenäosus, et mõni teine
proovi komponent segab analüüsi. Mida kõrgem on molekuli neeldumistegur analüütilisel
lainepikkusel, seda tundlikum on meetod. Analüütiliseks lainepikkusest tasub võtta
maksimumi lainepikkuse.
148. UV-Vis spektroskoopia rakendused. Peamiselt kvantitatiivne analüüs (objektiks nt üleminekumetallid ja orgaanilised ühendid).
Tüüpiline neeldumisspektroskoopia; Analüüdiks on molekulid - see on
molekulspektroskoopia, Ka ioonid, metallikompleksid jne. Näiteks fotokolorimeetriga saab
määrata palju rauda sisaldab alumiiniumfoolium.
INFRAPUNANE (IR) SPEKTROSKOOPIA
149. IR spektroskoopia põhimõte. I don’t want to know the answers, I don’t need to understand
Peamiselt kvalitatiivse analüüsi meetod. Mõõdetakse analüüdi poolt neelatud infrapunase
kiirguse intensiivsust (neeldumisspekter).
Neeldumine tekib võnkeergastuse kaudu –
spektrijooned vastavad molekulide eri osade võnkumistele, sageli on spektrijooned
omistatavad konkreetsele sidemele. Analüüdiks on molekulid (molekulspektroskoopia).
Põhimõtteskeem: kiirgusallikas > monokromaator või Michelsoni interferomeeter > proov >
detektor. Saadav info: neeldumise intensiivsuse järgi saab määrata aine hulka, maksimumi
kuju järgi identifitseerida. Saadakse molekulide neeldumisspektrid. Kvantitatiivne analüüs
vastavalt Beeri seadusele. IR kiirgust neelavad peaaegu kõik molekulid. Spektrijooned on
üsna laiad, probleemiks on joonte kattumine. Spektrijooned on siiski kitsamad kui UV-Vis
puhul. Meetod ei sobi vesilahustele, sest vesi neelab IR kiirgust ja enamik kasutatavaid
materjale kardab vett. Segab ka enamik teisi lahusteid.
On meetod, mille puhul
mõõdetakse analüüdi poolt
neelatud infrapunase kiirguse
intensiivsust. Neeldumisspektroskoopia: Neeldumine tekib võnkeergastuste kaudu.
Spektrijooned vastavad molekuli erinevate osade võnkumistele. Sageli on spektrijooned
omistatavad konkreetsetele sidemetele. Analüüdiks on samamoodi molekulid - see on ka
molekulspektroskoopia. Toimub IR (infrapunases) spektrialas: IR: 4000 .. 400 cm-1.
Põhimõtteskeem: Väga sarnane UV-Vis spektroskoopiale . Mõõdetakse aine poolt neelatud
kiirguse intensiivsust. Erinevad ained neelavad erinevatel lainepikkustel erineval määral.
Saadav info: Neeldumise intensiivsuse järgi saab määrata aine hulka. Maksimumi kuju järgi
identifitseerida. Ainete identifitseerimine ja kvantitatiivne analüüs. Spektrid, mis saadakse,
on molekulide neeldumisspektrid. Erinevatele fragmentidele molekulis vastavad erinevad
spektrijooned. Kvantitatiivne analüüs vastavalt Beeri seadusele.
150. Milleks saab IR spektroskoopiat kasutada? Millist informatsiooni on võimalik
IR spektrist saada molekuli ehituse kohta?
Kasutada saab IR spektroskoopiat nt funktsionaalrühmade kindlakstegemiseks,
kvalitatiivseks analüüsiks. IR spektrist saame infot selle kohta, millised sidemed molekulis
esinevad, kas on kordne side jne.
Võtmeaspektid: IR kiirgust neelavad peaaegu kõik molekulid. Molekulide spektrijooned on
küllaltki laiad – Sarnaselt UV-Vis spektrofotomeetriaga on ka siin kattumine probleemiks.
Siiski jooned on siin kitsamad ja identifitseerimisel pole meil täpse joone intensiivsuse
teadmine tarvilik. Enamus lahusteid neelab rohkemal või vähemal määral IR kiirgust. Meetod
ei sobi vesilahuste jaoks – Vesi neelab IR kiirgust; Enamus kasutatavaid materjale kardab
vett. Ka enamus muid lahusteid segab. Kõige rohkem kasutatakse proovi ettevalmistamiseks:
KBr tableti meetodit; Täielikku sisepeegeldust (ATR).
AATOMSPEKTROSKOOPIA
151. AAS instrumendi skeem. Elemendi aatomeid määratakse registreerides nende poolt
neelatava kiirguse intensiivsust.
Laineala: UV(
ultraviolett ): 190 .. 400nm; Vis (nähtav): 400 .. 800 nm.
Neeldumisspektroskoopia.
152. AAS ja AES võrdlus instrumendi ehituse seisukohast. Millest on need erinevused tingitud? I don’t want to know the answers, I don’t need to understand
Eristatakse aatomadsorptsioonspektroskoopiat (AAS) – elemendi aatomeid määratakse
registreerides nende poolt neelatavat kiirgust ja aatomemissioonspektriskoopiat (AES) –
aatomeid määratakse registreerides nende poolt
kiiratava kiirguse intensiivsust.
AAS mõõdab I0 ja I erinevust, kui esialgne valgus on läinud läbi proovi ja detekteeritud.
AES mõõdab aatomite kiirgusenergiat pärast nende ergastamist kas valguse või soojusega.
Kui AES-il mõõdetakse aatomite poolt emiteeritava kiirguse intensiivsust, siis AAS-il
mõõdetakse aatomite poolt neelatava kiirguse intensiivsust. AES-i puhul
aatomid ergastatakse (tavaliselt gaasileegis), AAS-is ergastatakse ka, aga seda tehakse vastava
elemendi lambiga. Kiiratavas
spektris on tavaliselt rohkem spektrijooni kui neeldumisspektris
(kuigi jooned langevad kokku). Põhjus: lambiga ei saa nii vinget ergastust kui AES
vahenditega (AASi puhul on puudu just lühema lainepikkusega, s.t. suurema sagedusega
jooned).
153. Millised osakesed AAS leegis esinevad, millised on need mille hulka saame
registreerida, millised segavad?
AAS kasutamiseks tuleb proov atomiseerida ehk viia aatomite kujule. Selleks on kolm
võimalust:
leek , elektrotermiline, külmaur. Leegi puhul: lahus pihustatakse gaasivoolus
peeneks uduks, udu kantakse leeki, molekulid rebitakse üksteise küljest lahti, molekulid
lagunevad aatomiteks. Peamised leegid: atsetüleen-õhk (2100-2400 *C), atsetüleen-N2O
(2600-2800 *C).
Ionisatsioon segab,
tahked osakesed annavad kõrgendatud tulemused, molekulaarsed
osakesed on üks põhiline spektraalsete häirete allikas, nende esinemine leegis annab laiad
neeldumisjooned, oksiidid segavad.
154. Ülevaade aatomspektroskoopia meetoditest. Aatomspektroskoopia meetodite rakendused. Erinevate meetodite tugevad ja nõrgad küljed.
Nii kvantitatiivne kui kvalitatiivne analüüs.
Leegiga AAS: metallid,
mineraalid ,
bioloogilised
proovid . Elektrotermiline ICP-AES: elementide jälgede analüüs.
Aatomabsorptsioonspektroskoopia (AAS) - elemendi aatomeid määratakse registreerides
nende poolt neelatava kiirguse intensiivsust. Aatomemissioonspektroskoopia (AES) -
elemendi aatomeid määratakse registreerides nende poolt kiiratava kiirguse intensiivust.
Röntgenfluorestsents-spektromeetria (XRF) - elemendi aatomeid määratakse registreerides
neile iseloomulikku röntgenkiirgust.
Aatom -
massispektromeetria (ICP-MS) - elemendi
aatomeid määratakse massispektromeetriliselt. Need on kõik elementide määramise
meetodid. Ühendeid on võimalik määrata vaid neis sisalduvate elementide kaudu. AAS ja
AES rakendused: Nii kvalitatiivne kui kvantitatiivne analüüs; Leegiga AAS: Tavaline
metallianalüüs; Mineraalid; Bioloogilised proovid, kui sisaldused on kõrged. Elektrotermiline
AAS, ICP-AES – Elementide jälgede analüüs mitmesugustes objektides.
155. Aatomemissioonspektroskoopia (AES) põhimõte. Millist protsessi nimetatakse aatomi ergastumiseks? (selgitus energianivoodega) AES meetodis kasutatavad
ergastusallikad, millised on nende plussid ja miinused?
Ka AES laineala on 190-800 nm (UV+Vis). Tegemist on
aatomspektroskoopiaga – analüüdiks aatomid. Ergastusallikad: leek (1700-
3200 *C) stabiilne,
elektrikaar (4000-5000 *C) ebastabiilne, elektrisäde
(
40000 *C) ebastabiilne,
plasma (4000-6000 *C) stabiilne. Olulisim
praegusel ajal plasma.
Laineala: UV(ultraviolett): 190 .. 400 nm; Vis (nähtav): 400 .. 800 nm.
Kiirgusspektroskoopia. Analüüdiks on aatomid - see on
aatomspektroskoopia. Spektri teke: Kõrgel temperatuuril aatomid
ergastuvad A + Esoojus = A*.
Relaksatsiooni käigus nad kiirgavad A* = A +
hν. Ergastusallikad AES meetodil: Leek (1700-3200°C, stabiilne);
Elektrikaar (4000-5000°C, ebastabiilne); Elektrisäde (40000°C,
I don’t want to know the answers, I don’t need to understand
ebastabiilne); Plasma (4000-6000°C, stabiilne, plasma on praegusel ajal olulisim).
156. Aatomabsorptsioonspektroskoopia (AAS) põhimõte. Millist protsessi
nimetatakse atomisatsiooniks? AAS meetodil kasutatavad atomisatsioonimeetodid
Analüüdiks on aatomid! Tegemist on neeldumisspektroskoopiaga. Laineala: UV ja Vis (190 –
800 nm). Igal elemendi
aatomitel on iseloomulikud neeldumisjooned ehk komplekt
lainepikkusi, mida nad neelavad. AAS põhimõtteskeem: kiirgusallikas > proov >
monokromaator > detektor. Kiirgusallikaks on lamp, mille kiirgav element on sama, mida me
määrata tahame. Iga elemendi või elementide grupi jaoks on oma lamp.
Aatomite neeldumisjooned on väga
kitsad , seetõttu esineb harva
olukordi , kus elementide
jooned kattuvad, kui see siiski juhtub, on peaaegu alati võimalik leida lainepikkus, kus segaja
ei sega – seega AAS on väga selektiivne meetod.
Analüüdiks on aatomid - see on aatomspektroskoopia. Iga elemendi aatomitel on teatav
iseloomulik komplekt selliseid lainepikkusi, mida nad neelavad, s.t. teatav komplekt
neeldumisjooni. Need lainepikkused on samad, mida aatomid kõrgel temperatuuril kiirgavad.
Niisiis on tegemist
neeldumis -spektroskoopiaga, nagu ka UV-Vis meetodi puhul, ainult et
kiirgust neelavad aatomid, mitte molekulid. AAS spektri teke: Aatomid neelavad sobiva
energiaga kiirguskvandi A + hν = A*. Aatom pöördub tagasi põhiolekusse (energia eraldub
soojusena või fluorestsentsina) A* = A + Esoojus. Põhimõtteskeem on väga sarnane UV-Vis
spektromeetriga. Kiirgusallikas: Lamp, milles kiirgav element on seesama,
mida me määrata tahame. Iga elemendi (või elementide grupi jaoks) on oma
lamp. Atomisatsioon AAS meetodis: Uuritav proov tuleb viia aatomite
kujule, st tuleb atomiseerida (kuid mitte ergastada!). Atomisatsiooniks on
kolm põhilist võimalust: Leek (avastamispiirid enamasti mõni ng/ml);
Elektrotermiline (avastamispiirid enamasti mõni kuni mõniteist ng/l);
Külmaur. Põhiliselt räägime leegist. Leegiga AAS põhimõte: Atomisatsioon
leegis: Lahus pihustatakse gaasi voolus peeneks uduks; Udu kantakse leeki;
Molekulid rebitakse üksteise küljest lahti; Seejärel lagunevad molekulid
aatomiteks. Elektrotermiline AAS: Lahus kantakse grafiitküvetti, mida
kuumutatakse, et lahusti auruks. Siis tõstetakse väga kiiresti temperatuur väga kõrgele,
lahustunud aine aurub ja atomiseerub. Omadused võrreldes leegiga: Madalamad
avastamispiirid; Kallim masin; Lineaarne ala kitsas; Mitmesugused segavad mõjud
võimalikud. Ühe- ja kahekiirelised AAS spektromeetrid: Ka AAS spektromeetrid võivad olla
ühe- või kahekiirelised. Siin aga ei läbi võrdluskiir leeki. Seega kompenseerib kahekiirelisus
ainult lambi ebastabiilsuse. Kompenseerimata jääb: leegi
kiirgumine ; vastasmõjud leegis.
Kvantitatiivne analüüs: Põhimõtteliselt kehtib Beeri reegel, Mittelineaarsus on siiski väga
tavaline, Muutuvate parameetrite arv on küllalt suur – seetõttu tuleb uus kalibreerimisgraafik
teha iga päev. Selektiivsus AAS analüüsil: Aatomite neeldumisjooned on väga kitsad (0.002
.. 0.005 nm), seetõttu esineb harva olukordi, kus erinevate elementide jooned kattuvad, kui
see siiski juhtub, siis peaaegu alati on võimalik leida uuritava elemendi jaoks selline
lainepikkus, kus segaja ei sega. Segavad mõjud AAS analüüsil: Spektraalsed - põhjustatud
muude leegis esinevate osakeste neeldumisest ( Joonte kattumine (harv); Molekulaarsete
osakeste esinemine leegis, mis annavad laiu neeldumisjooni; Keemilised - põhjustatud leegis
esinevatest tasakaaludest, põhiliselt väljenduvad selles, et mõni aatom kaob leegist mingisse
muusse vormi: ioniseerib, moodustab oksiidi.
157. Aatom-massispektromeetria
Ehk ICP-MS – elemendi aatomeid määratakse massispektromeetriliselt. Ioonid tekitatakse
enamasti induktiivseotud
plasmas . Ioonid
kanduvad massispektromeetrisse, mis eraldab ja
kvantiseerib need. Omadused: väga madal avastamispiir, võimaldab määrata peaaegu kõik
I don’t want to know the answers, I don’t need to understand
elemendid korraga, ’
kange ’ maatriks võib olla prooviks. Rakendused: eelkõige elementide
jäljed, eriti just vees.
Ioonid tekitatakse enamasti induktiivseotud plasmas (inductively coupled plasma, ICP) ja
meetodit kutsutaksegi ICP-MS. Ioonid kanduvad spetsiaalse liidese kaudu
massispektromeetrisse. Massispektromeeter eraldab ja kvantiseerib ioonid. Omadused: Väga
madalad avastamispiirid; Peaaegu kõik elemendid korraga võimalik määrata; “Kange”
maatriks võib olla prooviks. Rakendused: eeskätt elementide jäljed, eriti just vees.
158. Röntgenfluorestsents-spektroskoopia
Ehk XRF – elemendi aatomeid määratakse registreerides neile iseloomulikku röntgenkiirgust.
Röntgenkiirguse neeldumisel tekivad ergastatud ioonid, elektronid lahkuvad sisekihtidest,
ioonid siirduvad põhiolekusse nii, et mõni kõrgema kihi
elektron langeb sisekihile. Vabaneb
energia eraldub röntgenkiirguse kvandina (fluorestents). Tegemist on elementanalüüsiga,
elemendid Na .. U. Sobib kvalitatiivseks analüüsiks, kuna elementidel on iseloomulikud
emissioonijooned. Fluorestsentskiirguse intensiivsus on proportsionaalne kiirgava elemendi
aatomite hulgaga proovis, seega sobib ka kvantitatiivseks analüüsiks
sobivate standardite
korral (
maatriksid peavad olema vastavuses).
Röntgenkiirguse neeldumisel tekivad ergastatud ioonid. Elektronid lahkuvad sisekihtidest
(põhiliselt K ja ka L kiht). Need ioonid
siirduvad põhiolekusse sel teel, et mõni kõrgema kihi elektron langeb vakantsele kohale
sisekihis. Vabanev energia eraldub röntgenkiirguse kvandina: fluorestsents. XRF analüüs:
Tegemist on elementanalüüsiga (Elemendid: Na .. U); Kõlbab kvalitatiivseks analüüsiks
(Elementidel on iseloomulikud emissioonijooned); Fluorestsentskiirguse intensiivsus on
proportsionaalne kiirgava elemendi aatomite hulgale proovis. Seega, kõlbab kvantitatiivseks
analüüsiks – Ainult, kui on sobivad standardid:
maatriksite vastavus on ülioluline (Kui
maatriksid klapivad, siis väga täpne meetod; Metallurgia, mineraalid, masinaehitus,
materjaliteadus ).
MASSISPEKTROMEETRIA
159. Massispektromeetria (MS) põhimõte MS määrab aineid molekulidest tekitatud ioonide massi ja laengu suhte abil. Uuritavad
molekulid aurustatakse, molekulid/aatomid ioniseeritakse, tekivad nt ioonid M+, MH+ jne
(molekulaarioonid). Tekkinud ioonid on tihti väga kõrge energiaga ja fragmenteeruvad
osaliselt, tekivad mitmed väiksema massiga ioonid ja neutraalsed
fragmendid . Kõik ioonid
suunatakse massianalüsaatorisse, mis registreerib nende massida ja laengute suhte.
Massispektromeeter registreerib ainult laetud osakesi!
Detektorina kromatograafilises süsteemis omab massispektromeeter eeliseid: Kvalitatiivne:
info; identifitseerimine (andmebaasid);
kinnitus , et
piik kuulub analüüdile. Kvantitatiivne:
analüüs ainult ühe kindla massi alusel (SIC, EIC). Selektiivne detektor – võimaldab analüüsi
teostada ka siis kui ainete
piigid on kromatograafiliselt lahutumata. Mass-kromatogramm
sisaldab kolmemõõtmelist informatsiooni: aeg, m/z ja intensiivsus. Massispektromeeter
kromatograafias: GC-MS –
gaasikromatograafia detektorina on massispektromeeter juba
ammu rutiinkasutuses. Kandegaasi hulk on väike, kuna kasutatakse kapillaarkolonne. LC-MS
– uus meetod. Analüüsitavate ainete eraldamine eluendist on probleem, sest vedel keskkond
ei sobi vaakumisse.
Liides (ESI, APCI), mis tagab analüüdi jõudmise massispektromeetrisse
ilma eluendita, on jõudnud piisavale tehnilisele tasemele alles viimase 10 aasta jooksul. TIC
(total ion chromatogram) – massispektrite intensiivsused on summeeritud. EIC (extracted ion
chromatogram) – vaadeldakse ainult kindla m/z-ga iooni intensiivsuse muutumist ajas.
160. Levinumad ionisatsiooniallikad massispektromeetrias, nende võrdlus. Ioonide tekitamine: Gaasifaasist: EI (
electron ionization) ja CI (chemical ionization)
I don’t want to know the answers, I don’t need to understand
Vedelast faasist: ESI (electrospray ionization), APCI (atmospheric
pressure chemical
ionization)
Tahkest faasist: MALDI (
matrix assisted
laser deorptsion/ ionization)
EI (elektronionisatsioon)
ESI (elektropihustus-ionisatsioon)
Ioonid tekivad molekulide pommitamisel Ioonid tekivad lahuses molekulide
elektronidega
(de)protoneerumisel, oluline on elektrivälja
olemasolu
Annab ioone suure saagisega
Ioniseerumine sõltub tugevalt analüüdist, tihti on
ionisatsioon segane
Ioonid
fragmenteeruvad
ulatuslikult
Väga pehme meetod,
fragmenteerumine on
vähene
Spektrid on „pudi“ täis
Spektrid on puhtad
Lihtne ja odav
Suhteliselt lihtne
160.1 EI ioonallikas massispektromeetrias
Elektronionisasioon (EI) puhul uuritavaid molekule pommitatakse elektronidega, mille
energia arvelt lüüakse molekulist välja elektron ja molekul omandab positiivse laengu,
tekkinud radikaaliooni nimetatakse molekulaariooniks. Osake võib omakorda laguneda liigse
energia või ebapüsivuse tõttu.
160.2 ESI ioonallikas massispektromeetrias
Elektropihustus-ionisatsioon (ESI): ioonid tekivad vahetult lahuses elektrivälja toimel ja
aurustuvad sealt välja. Enamasti protoneeruvad: M + H+ -> MH+.
Aurustumine tagatakse
lahuse pihustamisega. Ioonid juhitakse massispektromeetrisse elektrivälja toimel.
161. Mida tähendavad mõisted molekulaarioon, fragment - ioon , fragmenteerumine?
Miks esineb elektronionisatsiooni korral fragmenteerumine?
Fragmenteerumine on molekuli jagunemine fragmentideks ehk juppideks. Molekulaarioon on
molekul, radikaalne ioon, mis on pihta saanud elektroniga mis on elektroni välja löönud ja
jääb üks + laeng. Fragment-ioon kui molekul on juppideks jaotunud ning sellele jupile on
laeng tekkinud elektroniga pihta saamisest. Elektronionisatsiooni korral esineb
fragmenteerumine, sest molekul saab pihta elektroniga, millel on kineetiline energia mis peab
neelduma molekulis, aga see energia võib lõhkuda ka molekuli juppideks.
162. Massianalüüsaatori roll massispektromeetrias. Massianalüsaator ongi see mis eraldab ained või osakesed massi laengu suhte alusel. Elektri
ja magnetväljaga mõjutatakse neid ja
inerts on see mis vastu töötab, seega mida raskem või
mida suurem massi laengu suhe, seda vähem trajektoorilt kõrvale painutab seda taga pool
nende piigid tulevad.
163. Massispektromeetri lahutusvõime. Eristatakse LR (low res) ja HR (high res) spektromeetreid, HR puhul on ka sama m/z puhul
eristatav mitu kohta peale
koma .
164. Kuidas võimaldab kõrge lahutusega MS paremini identifitseerida aineid kui
madala lahutusega MS?
m/z on kõrge lahutuse puhul lihtsalt tähtsam.
165. Massispektrite üldiseloomustus ( isotoobid , laengud, molekulaarioon,
fragmendid)
Massispekter annab osakeste massi/laengu suhted.
Isotoobid 12C ja 13C suhtuvad 100:1,1; 35Cl ja 37Cl suhtuvad 3:1. Näiteks C6H5Cl kui 12C siis
saame kaks massi 112 ja 114 (35Cl ja 37Cl). piigid on ka vastavalt Cl suhtele erinevad ehk siis
esimene on 3 korda kõrgem kui teine. Mitmelaengulised ioonid M = 94 kui Z=1 on m/z = 94
ja kui z = 2 siis on m/z = 47 ja kui nüüd isotoobilist laiali valgumist vaadata, siis esimese
puhul nihkub üks ühikut ja teise puhul pool ühikut. Massispektrite interpreteerimine: Üldised
põhimõtted: Olulisim ioon on molekulaarioon, selle piik annab meile molekulmassi. Ained,
I don’t want to know the answers, I don’t need to understand
millel on sees: Tsüklid; Kordsed sidemed; Suure aatom-massiga aatomid (S, Br, I, ...);
annavad enamasti spektris molekulaariooni piigi. Ainetel, mis sisaldavad vaid alküül-osa ja
lihtsaid rühmi, nagu –OH, -O-CH3 jne, annavad sageli spektri, millel molekulaariooni piik on
pisike või pole üldse molekulaariooni piiki. Sellisel juhul võib spekter olla vähe
karakteristlik. Kogu molekuli hulk on frgamenteerunud ja raske on teadasaada kuidas need
fragmendid kokku käisid. Igal süsinikku sisaldaval ühendi massispektril on kõrval ka üks
väike jupike intensiivsuse suhtega 1,1:100. Tuleb sellest, et looduslik süsinik on 1,1% 13C.
166. Massispektromeeter kui kromatograafia detektor? Detektorina kromatograafias omab MS mitmeid eelised: annab kvalitatiivset infot
(identifitseerimine) ja kvantitatiivset infot. Selektiivne detektor võimaldab analüüsi teostada
ka siis, kui ainete piigid on kromatograafiliselt lahutamata. Mass-kromatogramm on
kolmemõõtmeline: aeg, m/z, intensiivsus. GC-MS sobivad hästi kokku, kandegaasi hulk on
kapillaarkolonni puhul väike. LC-MS puhul on probleemiks analüüsitava aine eraldamine
eluendist (vedel keskkond ei sobi vaakumisse). Kasutatakse liidest (ESI, APCI), mis aitab
analüüdi massispektromeetrisse toimetada eluendita.
Detektorina kromatograafilises süsteemis omab massispektromeeter eeliseid: Kvalitatiivne
info: identifitseerimine (andmebaasid); kinnitus, et piik kuulub analüüsile. Kvantitatiivne:
analüüs ainult ühe kindla massi alusel (SIC, EIC). Selektiivne detektor, võimaldab analüüsi
teostada ka siis kui ainete piigid on kromatograafiliselt lahutumata. Mass-kromatogramm
sisaldab kolmemõõtmelist informatsiooni: aeg, m/z ja intensiivsus. GC-MS,
gaasikromatograafia detektorina on massispektromeeter juba ammu rutiinkasutuses.
Kandegaasi hulk on väike, kuna kasutatakse kapillaarkolonne. LC-MS uus meetod.
Analüüsitavate ainete eraldamine eluendist on probleem, sest vedel keskkond ei sobi
vaakumisse. Liides (ESI, APCI), mis tagab analüüdi jõudmise massispektromeetrisse ilma
eluendita, on jõudnud piisavale tehnilisele tasemele alles viimase 10 aasta jooksul.
167. Mille poolest erinevad aatom-massispektromeetria ja molekul-massispektromeetria? (saadav info ja tehniline teostus )
Aatom-massispektromeetrias saame teada elementide isotoobilise koostise.
REAALSETE PROOVIDE ANALÜÜS, PROOVIDE ETTEVALMISTAMINE
168. Põhilised nõuded proovivõtmisel. Ebahomogeensest tahkisest proovi võtmine. Proovi esinduslikkus tuleb tagada proovi võtmisel. Eristatakse lokaalset ja mittelokaalset
analüüsi. Proovi võtmine koosneb kolmest etapist: kogu analüüsitava materjali
kindlakstegemine, keskmise (esindusliku) proovi kogumine, summaarse proovi vähendamine
peenestatud
homogeenseks laboratoorseks prooviks (mõnisada grammi). Ebahomogeense
materjali puhul peab proov koosnema materjali eri osadest võetud suurest arvust väikestest
ainekogustest. Kvartiseerimiseks nimetatakse meetodit, mille korral primaarne proov
peenestatakse kreeka pähkli suurusteks tükkideks, segatakse ja valatakse paberile
koonusekujuliselt,
koonus jaotatakse
neljaks , vastastikku asetsevad tükid eraldatakse, kaks
ülejäänut ühendatakse ja peenestatakse uuesti.
Üldiselt keemiline analüüs teostatakse uuritava materjali väikesest osast – proovist. Samas
aga tehakse analüüsi tulemuse põhjal järeldus kogu uuritava materjali kohta. Seega peab
proov olema esinduslik. Laboratoorse proovi suurus on mõnest kuni mõnesaja grammini,
olles sageli väga väike osa analüüsitavast materjalist. Proovi esinduslikkuse tagab õige proovi
võtmine. Analüüsil võib proovivõtu seisukohast ülesanne olla suures plaanis
kahesugune :
Määrata analüüdi keskmine sisaldus uuritavas objektis (Mittelokaalne analüüs – Tavalisem,
vaatleme eeskätt seda); Määrata analüüdi sisaldus uuritava objekti mingis piiritletud osas
(Lokaalne analüüs). Vaatleme mittelokaalset analüüsi: Proovi võtmine koosneb kolmest
etapist: Tehakse kindlaks partii või materjali hulk, millest proov võetakse; summaarse
(keskmise) proovi kogumine, mis peab esindama kogu analüüsitavat materjali (partiid);
I don’t want to know the answers, I don’t need to understand
summaarse proovi vähendamine peenestatud homogeenseks laboratoorseks prooviks
(mõnisada grammi). Keskmise (summaarse) proovi võtmine: Ebahomogeenne materjal:
Keskmine proov peab koosnema suurest arvust väikestest ainekogustest, mis on võetud
uuritava partii erinevatest
kohtadest . Homogeense materjali korral on keskmise proovi
võtmine lihtsam: homogeensetest vedelikest proovide võtmisel segatakse need läbi ja seejärel
võetakse proov; Suurte lahusehulkade puhul, kus
segamine pole võimalik, võetakse mitu
proovi lahuse eri sügavustel, mis hiljem segatakse kokku. Nn. “primaarne keskmine proov” ei
ole veel sobiv vahetuks analüüsiks: Proov on ebaühtlane; Proovi kogus on suur - See proov
peenestatakse, et muuta ta ühtlasemaks ning töödeldakse, et kogust järk-järgult vähendada.
Ühte selleks otstarbeks kasutatavat võtet nimetatakse kvarteerimiseks. Primaarne keskmine
proov peenestatakse kreeka pähkli suurusteks tükkideks, segatakse ja valatakse paberilehele
nii, et moodustuks koonus. Koonus jaotatakse neljaks sektoriks. Kahe teineteise vastas asuva
sektori sisu
visatakse ära. Kahe ülejäänu oma aga ühendatakse ja peenestatakse uuesti.
Saadud ühtlasema materjaliga korratakse sama operatsiooni seni, kuni järgi jääb ligikaudu 25
g proovi.
169. Proovide peenestamine. Nn „primaarne keskmine proov“ ei ole analüüsiks sobiv, sest proov on ebaühtlane ja kogus
suur. Proov peenestatakse ja töödeldakse, et muuta proov ühtlaseks ja kogust vähendada.
Peenestamiseks võib kasutada nt veskeid, uhmreid. Vältida tuleb proovi saastumist,
analüütide lendumist või lagunemist.
170. Proovide eeltöötluse üldised põhimõtted. Enamasti on vaja proov lahustada. Eeltöötlus sõltub suuresti analüüdist. Nt elementide
määramisel elemendid ei lagune, seetõttu saab kasutada agressiivseid reaktiive, nt metallid
või sulamid lahustatakse enamasti hapetes või happesegudes. Orgaanilised ühendid võivad
laguneda, seetõttu orgaaniliste proovide maatriks lagundatakse nt kuivtuhuastamisel,
märgtuhastamisel, mikrolainetega. Mineraalid lahustatakse enamasti sulandamise teel.
Lagundamisel tuleb arvestada, et lagundaja peab olema piisavalt agressiivne,
tekkivad soolad peavad lahustuma, määratavad elemendid ei tohi lagundamisel lenduda.
171. Proovide eeltöötlus elementide määramisel (proovitüübid: metallid ja sulamid,
mineraalsed ained, orgaanilised ained).
Metallide ja sulamite lahusesse
viimine .
HCl:
lahustab Fe, Al, Zn, Mg jne
sulameid . Olenevalt metalli aktiivsusest varieeritakse happe
kontsentratsiooni. Eralduv
vesinik loob redutseeriva keskkonna, metallid lähevad lahusesse
oma madalaimas oksüdatsiooniastmes. Eelised: odav, ohutu. Puudused: paljud metallid ei
lahustu, mõnede metallide
kloriidid on
lenduvad (Hg, As, Sn), mõnesid meetodeid (ICP-MS)
segab suur kloriidide sisaldus. H2SO4 kasutamisel kontsentreeritult annab oksüdeeriva
keskkonna, lahjalt redutseeriva keskkonna, konts väävelhappel on kõrge
keemistemp (340
*C), kõrge temp aitab lahustumisele kaasa. Eelised: sulfaatidena metallid enamasti ei lendu,
odav ja kättesaadav, suhteliselt ohutu. Puudused: piiratud, mõned metallid passiveeruvad (Fe,
Al), paljud sulfaadid lahustuvad halvasti (Ca, Pb).
HNO3 : oksüdeeriv, lahustab paljusid
metalle , peaaegu kõik
nitraadid on lahustuvad, odav ja
üsna ohutu, mõned metallid annavad
sadet, Al ja Cr passiveeruvad. Paljude
meetodite jaoks „lemmikhape“.
Kuningvesi (konts HCl: konts HNO3
vahekorras 3:1): lahustab enamikku
metalle ja sulameid, segus on oksüdeerija
ja kompleksimoodustaja,
kloriid segab
paljusid meetodeid, ei lahusta nt Pt, Ta,
Ze, Hf, Re.
I don’t want to know the answers, I don’t need to understand
HF ja HNO3 (või HClO4) segu: kõlbab enamiku metallide jaoks, mis kuningvees ei lahustu,
samas HF ja HClO4 on ohtlikud, F võib põhjustada probleeme.
Mineraalide lagundamine: sulandamine kõrgel temperatuuril mõne ainega, sulas
soolas toimuvate reaktsioonide tulemusel tekivad lahustuvad
saadused , saadav lahus on kõrge
soolasisaldusega, mõned sulandid on nt Na2CO3, KOH, K2S2O7.
Mineraalide lagundamine: lahustamine HF abil, sobib hästi silikaatide jaoks, väga ohtlik ja
mürgine, annab paljude elementide väga püsivaid fluoriidikomplekse.
172. Proovide eeltöötlus orgaaniliste analüütide määramisel. Ekstraheerimismeetodid, nende võrdlus.
Kuivtuhastamine: ahjus 500-800 *C juures, tekivad soolad, orgaaniline osa ’põleb’ ära.
Eelised: lihtne, ohutu. Puudused: lagundamise ebatäielikkus, mõned elemendid võivad
lenduda.
Märgtuhastamine: kasutatavad happed ja
segud : H2SO4, HNO3+H2SO4, HClO4 + HNO3.
Tekivad soolad, orgaaniline osa ’põleb’ ära. Lagundamine on enamasti üsna täielik, samas
meetod on mõnevõrra ohtlik, mitmed elemendid võivad lenduda.
Mikrolainetuhastamine: viiakse läbi hapetega suletod teflonnõudes rõhu all, väga efektiivne
ja kiire meetod, kasutatakse samasid happeid, kahjuks kallis meetod.
Orgaaniliste analüütide määramise meetodid: vedelik-vedelik ekstraktsioon, tahkis-vedelik
ekstraktsioon, tahkefaasiekstraktsioon, destillatsioon.
Ekstraktsioon on füüsikalis-keemiline meetod ainete eraldamiseks segudest või lahustest,
baseerub ainete erineval lahustuvusel mittesegunevates
faasides , kusjuures faas võib olla
vedel või tahke. Ekstraktsiooni eesmärgiks võib olla aine viimine sobivasse keskkonda (nt
analüüdi kättesaamine), ainete kontsentreerimine, segajate kõrvaldamine. Nt jaotuslehtriga
ekstraheerimine.
Tahkefaasiekstraktsioon kasutab tahket ja
vedelat faasi, et eraldada lahusest mõni komponent
või aineklass. Vastav
padrun konditsioneeritakse, uuritav aine lastakse läbi padruni, analüüt
jääb sinna kinni, ebasoovitavad komponendid pestakse välja, seejärel pestakse analüüt välja
teise solvendiga.
Põhilised meetodid: Vedelik-vedelik ekstraktsioon, Tahke-vedelik ekstraktsioon
(Soxhlet-ekstraktsioon), Tahkefaasiekstraktsioon (SPE), Destillatsioon.
Ekstraktsioon on füüsikalis-keemiline meetod
ainete eraldamiseks segudest või lahustest, mis
baseerub ainete erineval lahustuvusel
mittesegunevates faasides. Faas võib olla vedelik
või tahke aine. Ekstraktsiooni eesmärgiks võib olla:
aine viimine sobivasse keskkonda, Nt analüüdi
kättesaamine proovist, ainete kontsentreerimine,
segavate ainete kõrvaldamine. Aine A
jaotumist kahe faasi (näiteks vesi ja orgaaniline aine) vahel
iseloomustatakse jaotuskoefitsiendiga
= [ ] :
[ ]
Aine A ekstraheerub veest seda paremini, mida
suurem on Kd. Moodused: Kust→kuhu; Vedelik→
vedelik: jaotuslehtriga; Tahke → vedelik: Soxhleti
ekstraktor; Vedelik → tahke:
“Tahkefaasiekstraktsioon”. Jaotuslehtriga ekstraheerimine: Perioodiline, Odav, Jaotuslehtrit
ei täideta üle 2/3 ruumalast. Loksutamisel hoitakse ühe käega korgi, teisega
kraani juurest.
Iga loksutamise järel lasta kraani kaudu ülerõhk välja (eriti oluline eetri korral). Korduv
ekstraheerimine väikese kogusega on efektiivsem, kui ühekordne ekstraheerimine suurema
I don’t want to know the answers, I don’t need to understand
kogusega. Nt. Aine A hulk 100 ml lahuses on 1 ühik ja jaotuskoefitsient on 5, siis
ekstraheerimine …1 x 100 ml jätab veefaasi 17% ainest; 2 x 50 ml – 8%; 4 x 25 ml – 4%.
Ekstraheeriva lahusti valik: Lahusti peab võimalikult hästi lahustama meid huvitavat
komponenti (teisi halvasti). Lahustite omavaheline lahustuvus olgu võimalikult väike (alla
10%). Tihedus võimalikult erinev (soovitavalt suurem) põhilahustist. Inertne. Ohutu ja odav.
Kihtide eraldumine:
Kihid eralduvad kiiremini, kui: vedelike tihedused on erinevad;
jaotuslehtri
kork on avatud; kopsida sõrmega jaotuslehtri alaosa; keerata jaotuslehter
horisontaali ja keerutada (“veeretada”) aeglaselt ümber telje; tsentrifuugida. Emulsiooni teke:
Emulsioon kipub
tekkima , kui: vedelike tihedused on lähedased; veekeskkond on aluseline.
Emulsiooni lõhkumiseks võib proovida lisada mõnda inertset anorgaanilist soola, nt. Na2SO4.
Jaotuslehtri tilkumine võib põhjustada olulise analüüsivea, kuna uuritav aine on orgaanilises
faasis üsna kontsentreeritult.
Tilkumise vältimiseks: lasta välja ülerõhk; määrida kraan (NB! määre võib lahustuda ja
analüüsi segada!); kasutada
plastikust jaotuslehtrit.
Tahkefaasiekstraktsioon – SPE (ingl.: SPE,
solid -phase extraction) on ekstraktsiooni liik, mis
kasutab tahket ja vedelat faasi, et eraldada lahusest mõni komponent (või aineklass).
Protseduur : 1. SPE padrun konditsioneeritakse; 2. Uuritav lastakse läbi SPE padruni, analüüt
jääb kinni; 3. Ebasoovitavad komponendid pestakse padrunist välja; 4. Analüüt pestakse välja
teise solvendiga.
Destillatsioon: Eraldamine aurustamise ja järgneva kondenseerimise teel. Eelised: Võib olla
väga selektiivne ja efektiivne. Puudused: Piiratud rakendusala; Võib esineda analüüdi kadu;
Nõuab osavust.
NÄIDIS-PROBLEEMKÜSIMUSED/ÜLESANDED
1. Metoodika on valideeritud plii määramiseks reovees sisalduste vahemikus 1 .. 100 mg/kg. Kas selle metoodika rakendamisel joogiveele samas sisalduste vahemikus
võib lugeda metoodika valideerituks või tuleb täiendavalt valideerida? Kui jah, siis
mida tuleb teha. Põhjendage.
2. Limonaaditehase laboris määratakse limonaadis toiduvärvi (Päikeseloojangu kollane, E110 ) sisaldust mõõtes neelduvust lainepikkusel 480 nm. Ühel päeval olid
limonaadide neelduvuse näidud nullilähedased, kuigi limonaadi värvus visuaalsel
vaatlusel oli täpselt sama intensiivne, nagu alati. Milliseid võimalikke põhjusi Te oskate
välja pakkuda?
3. Selgitage, mis on analüüdiks ja mis on maatriksiks piima valgusisalduse määramisel.
I don’t want to know the answers, I don’t need to understand
4. Analüüsi eesmärgiks on määrata karoteeni (looduslik madala polaarsusega
orgaaniline värvaine) sisaldust naturaalses porgandimahlas. Millist/milliseid
prooviettevalmistusmeetodeid alljärgnevate hulgast Te kasutaksite. Palun põhjendage.
(1) Märgtuhastamine k. väävelhappega; (2) Soxhlet-ekstraktsioon; (3) Vedelik-vedelik-
ekstraktsioon eetriga; (4) Vedelik-vedelik-ekstraktsioon etanooliga.
5. Kombineeritud puhta vee süsteemiga toodetud vee neelduvus UV spektrialas on hakanud tõusma. Samas on vee erijuhtivus endiselt madal. Millele selline olukord viitab
ja mida tuleks selle vastu teha?
Kõik kommentaarid