Физические и физико-химические (инструментальные) методы анализа

Инструментальные методы - методы анализа, основанные на использовании специальных приборов, измеряющих физические характеристики веществ.

Физические методы
основаны на прямом измерении физических характеристик анализируемого вещества.

Физико-химические методы основаны на применении химических реакций, в результате которых изменяются физические характеристики какого-либо участника реакции.

Инструментальные методы широко используются для анализа органических и неорганических веществ при решении многих проблем химии, биологии, технологии, экологии. По чувствительности и селективности они близки химическим методам анализа, могут использоваться как для качественного, так и для количественного анализа.

Преимуществами инструментальных методов анализа по сравнению с химическими является небольшая продолжительность анализа и малый объем пробы, необходимый для исследования. Однако оборудование, которое при этом используется, как правило, имеет большую стоимость, необходима высокая профессиональная подготовка химика-аналитика, работающего на этих приборах. Недостатком инструментальных методов является необходимость предварительной калибровки прибора, то есть нахождения зависимости измеряемого прибором сигнала от концентрации анализируемого вещества.

По методу измерения, лежащему в основе анализа, инструментальные методы анализа можно разделить на следующие группы:
- спектральные (оптические)
- хроматографические
- электрохимические
- радиофизические
- радиометрические
- масс-спектроскопические и др.

По диапазону определяемых концентраций различают:
макрометоды 1-100%
полумикрометоды 0,1 – 1%
микрометоды 10-6 – 0,1%
ультрамикрометоды 10-9 – 10-6%

По объему пробы, необходимой для анализа:
макрометоды        (0,1 – 1) г;          (0,1 – 10) мл
полумикрометоды (0,01 – 0,1) г;      (0,1 – 1) мл
микрометоды        (10-3 – 0,01) г;     (0,01 – 0,1) мл
ультрамикрометоды (10-9 – 10-6) г;   (10-3 – 10-4) мл

Инструментальные методы анализа характеризуются следующими показателями:

Чувствительность (предел обнаружения) - наименьшая концентрация анализируемого вещества, определяемая данным методом с доверительной вероятностью 0,95.

Селективность (разрешающая способность) - способность метода отличать один аналитический сигнал от другого.

Воспроизводимость - степень совпадения нескольких параллельных результатов; выявляет случайные ошибки.

Правильность (точность) - степень совпадения полученных результатов с истинными значениями; выявляет систематические ошибки.