ДонНТУ Портал магистров укр eng

Бережной Дмитрий Викторович

Факультет: Компьютерных Информационных технологий и Автоматики (КИТА)

Специальность: Научные Аналитические и Экологические Приборы и Системы (НАП)

Тема выпускной работы: "Методы автоматического контроля диоксида серы в воздухе индустриальной зоны предприятия"
Руководитель: Хламов Михаил Георгиевич
Главная | Библиотека | Ссылки | Поиск | Индивидуальное задание

Сравнительный анализ методов измерения диоксида серы

Фотометрические методы анализа применяют для определения элементов в широких пределах относительных содержаний от 100 до 10^-6 %. При выборе и описании методов и методик определения содержаний указанного интервала наиболее общий интерес представляют метрологические (правильность, сходимость, воспроизводимость, чувствительность, предел обнаружения, нижняя граница определяемых содержаний) и аналитические (селективность, экспрессность) характеристики, доступность аппаратуры и возможность автоматизации метода анализа.

Для выбора методики фотометрического определения используют различные критерии: рабочий интервал определяемых концентраций, природу матрицы анализируемого образца, чувствительность, воспроизводимость, селективность, практически определяемый предел определения.

Колориметрический метод анализа значительно быстрее весового метода главным образом потому, что отпадает необходимость отделения продукта реакции (фильтрование, промывание и т. д.).

Колориметрический анализ по сравнению с весовым значительно более чувствителен и потому более пригоден для определения малых количеств примесей. Количество вещества порядка 0.1 мг нельзя взвесить на обычных аналитических весах, но часто можно легко определить по его окраске в растворе.

Колориметрический метод уступает весовому в отношении точности определения. Однако требования к точности при определении малых количеств вещества обычно снижаются тем более, что весовой и объемный методы анализа в этом случае тоже становятся менее точными. Кроме того, недостаточная в некоторых случаях точность колориметрического анализа связана не с принципиальной основой его, а с недостаточно разработанной методикой.

Анимированный рисунок, состоящий из 10 кадров, повторяющихся 15 раз. Выполнено при помощи программы GifAnimator.

В многокомпонентном спектрофотометрическом анализе, как и в колориметрическом, измерения оптических плотностей следует проводить относительно раствора сравнения, содержащего все используемые реагенты, для уменьшения систематических погрешностей, обусловленных наличием примесей в самих реагентах.

При фотоколориметрическом анализе двухкомпонентных окрашенных растворов возможны такие же варианты, как и при спектрофотометрическом. Фотометрическое определение обоих компонентов, присутствующих в смеси, легко осуществляется любым из описанных выше методов анализа.

Двухволновая спектрофотометрия является одним из методов повышения селективности, а в ряде случаев и чувствительности фотометрического анализа.

В двухволновой спектрофотометрии, по существу, исключается «кюветная» погрешность, которая вносит существенный вклад в общую погрешность при измерениях оптической плотности при колориметрическом . Помимо этого и другие конструктивные особенности двухволновых спектрофотометров позволяют в ряде случаев повысить правильность и воспроизводимость измерений по сравнению с «одноволновой» (обычной) спектрофотометрией.

В основе производной спектрофотометрии лежит изменение формы спектральной кривой при ее дифференцировании. Использование дифференцированных спектров (особенно второй производной) позволяет:

–добиться значительного усиления контрастности дифференцированных кривых по сравнению с обычными даже при небольших изменениях монотонности спектра, в результате чего облегчается анализ;
–проводить анализ многокомпонентных систем;
–значительно повысить селективность определений ионов в смесях сложного состава и в дисперсных системах;
–подавить фоновый сигнал и тем самым исключить или уменьшить систематические погрешности, обусловленные неучитываемым фоном.

Итак, рассмотренные методы очень схожи. Одной из основных погрешностей является «кюветная». Но фотоколориметрические методы анализа применяют для определения элементов в широких пределах относительных содержаний от 100 до 10^-6 %. Он более чувствителен и для определения малых количеств примесей, но нуждается в доработке над точностью. Данный метод экономически выгоден и широко применяется на производстве.

Использование бездисперсионной абсорбционной спектроскопии в ИК-области (от 8 до 30–35 мкм) дает возможность значительно повысить избирательность и чувствительность анализа. Погрешность метода составляет менее 1%. Но приборы, в основе которых лежит этот метод, значительно дороже колориметров.

© ДонНТУ, Бережной Дмитрий, 2008